专利名称：气动式制动助力器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于机动车辆的气动式制动助力器，它包括助力器壳体，该助力器壳体由至少一个其上可施加气力差压的轴向活动壁分隔成至少一个工作室和至少一个真空室；控制差压并布置在控制壳体中以用于使工作室与真空室或大气连接的控制阀，该阀由两个彼此同心地布置的密封座和一可弹性变形的阀体组成；与一阀活塞连接的可致动的输入件，该阀活塞沿轴向的运动由可沿径向送入控制壳体中的横向件限制；弹性反作用元件；向主缸施加助动力的输出件以及充气通道和排气通道，所述通道设置在控制壳体中并允许对工作室抽真空或充气。
背景技术：
例如从DE 4124683A1已经知道这种气动式制动助力器。该制动助力器包括四个充气和排气通道，其中，U形横向件包围两个沿直径相对的充气通道。需要改进的是已知制动助力器的响应及松开性能。
因此，本发明的目的是提供一种在这方面改进的制动助力器。
发明内容
按照本发明，该目的通过在控制壳体中设置两个排气通道和两个充气通道而实现，所述通道沿控制壳体的全部可供使用的圆形截面延伸，充气通道各自被两个用于接纳横向件的腹板中断。通过各自两个充气通道和排气通道的这种布置，可以实现通道的尽可能大的流动截面积，因而实现工作室的快速充气和排气。由此，改善了制动助力器的响应及松开性能，而该性能则取决于工作室的充气和排气的快速性。充气通道只通过腹板的最小可能的横截面中断。
通过使充气通道沿轴向大致沿排气通道的长度延伸来进一步改善响应动力学。由此，充气通道的流动截面积明显加大。同时，因为充气通道与控制阀的密封座的流动临界区之间的轴向距离被最佳地缩短，所以改善了空气流动。
优选地，充气通道和排气通道各自沿直径相对地布置并且在控制壳体的周向部对称地分布。
本发明的一种有利的改进将如此达到，即，使排气通道各自以控制壳体的可供使用的圆形截面的约80°的角延伸，使充气通道各自以约100°的角延伸。已经证明这种分布是响应动力学与松开动力学之间的最佳关系。
优选地，一个充气通道内的腹板与另一个充气通道内的腹板沿直径相对地在控制壳体的周向部上对称分布。
为使按照本发明的制动助力器的更容易安装，将反作用元件和输出件的头部法兰都布置在一套筒中，该套筒基本为柱状构型并布置在控制壳体上，从而反作用元件沿轴向一方面与头部法兰邻接，另一方面与控制壳体和阀活塞邻接，同时沿径向靠在套筒上。此外，有利地，可以由此使反作用元件在套筒与控制壳体之间的过渡区域中的缝隙挤出(Spaltextrusion)最小，该缝隙挤出将造成反作用元件的损伤。
在本发明的有利改进中，套筒在其端部具有用于改善安装的结构。所述结构可以例如为倒角或沿径向向外形成的凸缘。
套筒有利地借助于夹持元件沿轴向被固定，该夹持元件通过制动助力器的复位弹簧设置成预紧的，其中，夹持元件还用于引导输出件。这避免使用额外的套筒夹持元件。
本发明的上述有利实施形式和改进也可以在一制动助力器中按串联结构的方式形成，其中，制动助力器的内部空间由间壁分隔成第一和第二助力器室，其中，间壁具有居中布置的圆形凹部，该凹部被控制壳体穿过，而间壁则借助于密封元件密封地靠在控制壳体上，该内部空间具有第一和第二活动壁，它们将第一助力器室分隔成第一真空室和第一工作室，将第二助力器室分隔成第二真空室和第二工作室，内部空间还在第一工作室与第二工作室之间具有一个或多个连接通道，以用于使这两个室之间压力平衡。对于控制壳体的经济的制造，有利的是，控制壳体的连接通道与充气通道相对于中间轴线错开约90°的角布置。由此，具有四个以内的窝的控制壳体的制造都可以在注射成型工具中完成。
下面将参考示出实施例的
本发明。附图中高度示意性地示出图1示出本发明的制动助力器实施例的局部纵向剖视图；图2示出如图1的按照本发明的制动助力器的控制壳体的侧视图；图3示出如图2的控制壳体沿A-A线的剖视图；以及图4示出如图3的控制壳体沿B-B线的纵向剖视图。
具体实施例方式
图1用纵向剖面示出按照本发明的气动式制动助力器1的按串联结构方式的实施例，它包括助力器壳体2，该壳体具有第一壳体半壳3和未示出的第二壳体半壳，所述半壳优选通过成形技术措施彼此挤压在一起。助力器壳体2的内部空间由一基本居中布置的位置固定的间壁5分隔成主缸侧的第一前助力器室6和制动踏板侧的第二后助力器室7，其中，间壁5包括居中布置的圆形凹部8，控制壳体9或其柱形延伸部10穿过该凹部。间壁5通过密封元件11密封地靠接延伸部10。
第一前助力器室6由第一活动壁12分隔成恒压的第一真空室14和变压的第一工作室15，而第二后助力器室7则由第二活动壁13分隔成第二真空室16和第二工作室17。通常，未示出的第二壳体半壳设有一真空接头，借助该接头，第一真空室14可连接在一合适的真空源一例如机动车辆发动机的进气歧管一上，或连接在一真空泵上。
第一壳体半体3设有小直径的轴向段19，在该轴向段中轴向可移动地密封引导控制壳体9。在控制壳体9的内部设有控制阀4，从而能对两个工作室15、17进行受控的充气，并由此控制真空室14、16和工作室15、17之间的差压。
控制阀4可通过一输入件18动作，该输入件与一未示出的制动踏板相连并包括形成在控制壳体9上的第一密封座20、形成在与输入件18相连的阀活塞22上的第二密封座21以及与这两个密封座20、21配合的阀体23，该阀体借助于支承在导向元件24上的阀弹簧25推压阀座20、21。第二工作室17可通过两个在侧面沿控制壳体9延伸的充气通道26与第一真空室14连接。
制动力通过一在端面侧靠在控制壳体9上的橡胶弹性反作用元件27和一具有头部法兰30的输出件31传递至一未示出的机动车辆制动设备主缸的致动活塞上，该制动设备装在制动助力器1的真空侧端部。在输入件18上的输入力借助于阀活塞22传递至反作用元件27上。
支承在助力器壳体2的真空侧的端壁上的复位弹簧32将活动壁12、13保持在所示的初始位置。此外，设有返回弹簧33，它布置在一设置于输入件18处的夹持元件34与控制阀4的导向元件24之间，并提供相对于阀体23预紧阀活塞22或其阀座21的力。
为在控制阀20动作时使第二工作室17能与大气连接，在控制壳体9中设置两个充气通道35。
阀活塞22在制动过程结束时的返回运动由横向件36限制，该横向件可沿径向送入控制壳体9中，并在制动助力器的在图中示出的松开位置支靠助力器壳体2。
阀体23具有与两个密封座20、21配合的环形密封表面37，该表面由金属的L形加强元件38加强并设有多个轴向通道39。
在控制壳体9中界定一气动室40。通过通道39形成的、未详细示出的流动通道使气动室40与一通过密封座20、21界定的环形空间41相连，上面提到的充气通道35通向该环形空间，从而形成在阀体23的背离密封表面37的一侧的气动室40始终与第二工作室17连通，并在阀体23上产生压力平衡。
第一和第二真空室14、16之间的连接通过控制壳体9的延伸部10中的一个或多个通口28实现，所述通口设置在间壁5与第二活动壁13之间的区域中。
此外，在控制壳体9的延伸部10中，设有一个或多个基本沿轴向对齐的连接通道42，从而使第一和第二真空室14、16互连。优选设置两个连接通道42，所述通道沿轴向从第二工作室17延伸至第一工作室15，并沿径向通向该第一工作室15。此时，连接通道42分别通过轴向侧壁43、49和径向侧壁44形成。由于图1以穿过两个平面的纵向剖视图示出制动助力器1，因此第二连接通道42不可见。但是，从下面描述的附图中明显可以看出制动助力器是对称的。
反作用元件27以及输出件31的头部法兰30布置在一柱形套筒29中，该套筒布置在控制壳体9上并用于避免因作用在输出件上的横向力而引起的控制壳体的损伤。如从图1看出的，反作用元件27沿轴向一方面与头部法兰邻接，另一方面与控制壳体9和阀活塞22邻接。反作用元件27沿径向与套筒29邻接。由于套筒29为柱形，因此可以使反作用元件27在套筒29与控制壳体9之间的过渡区域中的缝隙挤出最小，该缝隙挤出会造成反作用元件27的损伤。此外，套筒27制造简单并且因此是廉价的。
套筒29沿轴向通过夹持元件56固定在控制壳体56上，该夹持元件本身则通过制动助力器1的复位弹簧32预紧。从图1可以看出，夹持元件56具有向内的柱形轴向凸肩45，该凸肩用于沿径向引导输出件31。
为使安装更容易，套筒29在其端部处具有倒角46。或者，也可在套筒29的端部设置沿径向向外形成的凸缘。
第二活动壁13由膜盘47和靠在该膜盘上的滚卷膜48构成，滚卷膜的沿径向向内的密封唇50借助于一沿径向向内的预紧力而压入在控制壳体9的延伸部10中形成的环形槽5中。
可以看出，滚卷膜48具有预定的折叠点，该滚卷膜48在安装到控制壳体9上以后在该处折叠。由此产生的折叠部52使得密封唇50能有大的预紧，并附加地保证滚卷膜48靠在膜盘47上。滚卷膜48的大的径向预紧使得控制壳体一膜盘一滚卷膜的分界处能有小的安装空间，尤其是使密封唇50装配在其中的环形槽51具有小的径向深度。
此外，密封唇50在下侧具有周向的密封表面53。
为保证滚卷膜48的可靠夹紧，将沿径向向内的密封唇50构造成使得它可沿第二工作室17的方向倾翻，其中，密封表面53从环形槽51的底部升起，以便能通过密封唇50沿工作室17的方向快速减少第二真空室16的压力。通过密封唇50的倾翻功能，即使出现来自第二真空室16侧的压力冲击，也能防止滚卷膜48脱出并且能沿工作室17的方向减少压力，该压力冲击可例如在制动助力器1无真空致动时、在车轮回路打开时或者在从制动助力器1的第一真空室14突然拔去真空软管时产生。
图2至4示出如图1所描述的制动助力器1的控制壳体9的不同视图和剖面。图2示出侧视图，图3示出沿图2中的A-A线的剖视图，图4则示出沿图3中的B-B线的剖视图。
从图2和图3可以看出，充气通道35各自被两个腹板54中断，所述腹板用于接纳、引导和固定横向件36。此时，一个充气通道35内的腹板54与另一个充气通道35内的腹板54沿直径相对地对称布置在控制壳体9的周向部上。
特别如图3所示，充气和排气通道35、26各自沿直径相对地在控制壳体9的圆周上对称分布。两个排气通道26各自以控制壳体9的可供使用的圆形截面的约80°的角延伸，而两个充气通道35则各自以约100°的角延伸。已经证明这种分布可使响应动力与松开动力之间的关系最优。此外，还可看到，充气通道35只通过腹板54的稳定性最小的横截面中断。这样，就有可能实现通道26、35的尽可能大的流动截面积，因而能使工作室快速充气和排气。由此，改善了制动助力器1的响应及松开性能，而该性能则取决于工作室15、17的充气和排气的快速性。
充气通道35具有沿径向延伸的出口区域，该出口区域由排气通道26的外壁55界定。
从图4可见，充气通道35沿轴向大致沿排气通道26的长度延伸，由此，充气通道35的流动截面积明显加大。此外，因为充气通道35与控制阀4的密封座20、21的流动临界区之间的轴向距离被最佳地缩短，所以改善了空气流动。
如从图2看出的，连接通道42与充气通道35相对于中间轴线M彼此错开约90°的角布置。由此，具有四个以内的窝的控制壳体9的制造可以在注射成型工具中完成。
按照本发明的制动助力器1是作为串联结构示出的。不过，原则上，本发明适合于所有串联型或单件型气动式制动助力器。
参考符号表1、制动助力器 2、助力器壳体3、壳体半壳 4、控制阀5、间壁 6、前助力器室7、后助力器室 8、凹部9、控制壳体 10、延伸部11、密封元件12、第一活动壁13、第二活动壁 14、第一真空室15、第一工作室 16、第二真空室17、第二工作室 18、输入件19、段 20、第一密封座21、第二密封座 22、阀活塞23、阀体24、导向元件25、阀弹簧 26、排气通道27、反作用元件 28、通口29、套筒30、头部法兰31、输出件 32、复位弹簧33、返回弹簧34、夹持元件35、充气通道36、横向件37、密封表面38、加强元件39、通道40、室41、环形空间42、连接通道43、侧壁44、侧壁45、凸肩46、倒角47、膜盘48、滚卷膜49、侧壁50、密封唇51、环形槽 52、折叠部53、密封表面54、腹板
55、外壁56、夹持元件M、中间轴线
权利要求
1.用于机动车辆的气动式制动助力器(1)，它包括助力器壳体(2)，该助力器壳体由至少一个其上能施加气力差压的轴向活动壁(12、13)分隔成至少一个工作室(15、17)和至少一个真空室(14、16)；控制差压并布置在控制壳体(9)中的控制阀(4)，该控制阀用于使工作室(15、17)与真空室(14、16)或大气连接，并包括可弹性变形的阀体(23)和两个同心地布置的密封座(20、21)；可操作的输入件(18)，该输入件与阀活塞(22)连接，该阀活塞的沿轴向的运动由能被沿径向引入控制壳体(9)中的横向件(36)限制；弹性反作用元件(27)；向主缸施加助动力的输出件(31)；以及充气通道和排气通道(35、26)，所述通道设置在控制壳体(9)中并使得工作室(15、17)能被抽空或充气，其特征为，在控制壳体(9)中设有两个排气通道(26)和两个充气通道(35)，所述通道沿控制壳体(9)的全部可供使用的圆形截面延伸，充气通道(35)各自被两个用于接纳横向件(36)的腹板(54)中断。
2.如权利要求1的气动式制动助力器(1)，其特征为，充气通道(35)在轴向方向上大致沿排气通道(26)的长度延伸。
3.如权利要求2的气动式制动助力器(1)，其特征为，充气通道和排气通道(35、26)各自沿直径相对地在控制壳体(9)的周向部上对称分布。
4.如权利要求3的气动式制动助力器(1)，其特征为，排气通道(26)各自沿控制壳体(9)的可供使用的圆形截面以约80°的角延伸，充气通道(35)则各自以约100°的角延伸。
5.如权利要求3或4的气动式制动助力器(1)，其特征为，一个充气通道(35)内的腹板(54)与另一个充气通道(35)内的腹板(54)沿直径相对地在控制壳体(9)的周向部上对称分布。
6.如权利要求5的气动式制动助力器(1)，其特征为，反作用元件(27)和输出件(31)的头部法兰(30)都布置在一套筒(29)中，该套筒基本为柱形并且布置在控制壳体(9)上，以使反作用元件(27)在沿径向靠在套筒(29)上时能沿轴向一方面与头部法兰(30)邻接，另一方面与控制壳体(9)和阀活塞(22)邻接。
7.如权利要求6的气动式制动助力器(1)，其特征为，柱形套筒(29)在其端部包括用于改善安装的结构。
8.如权利要求7的气动式制动助力器(1)，其特征为，套筒(29)在其端部倒角。
9.如权利要求7的气动式制动助力器(1)，其特征为，套筒(29)在其端部具有沿径向向外形成的凸缘。
10.如权利要求8或9的气动式制动助力器(1)，其特征为，套筒(29)借助于夹持元件(56)沿轴向被固定，该夹持元件设置成通过制动助力器(1)的复位弹簧(32)预紧，其中，该夹持元件(56)还用于引导输出件(31)。
11.如前述权利要求之一的气动式制动助力器(1)，其中，该制动助力器(1)按串联结构的方式形成，其内部空间由间壁(15)分隔成第一和第二助力器室(6、7)，其中，该间壁(5)具有居中布置的圆形凹部(8)，控制壳体(9)穿过该凹部，而间壁(5)则借助于密封元件(11)密封地靠在控制壳体(9)上；第一和第二活动壁(12、13)将第一助力器室(6)分隔成第一真空室(14)和第一工作室(15)，并将第二助力器室(7)分隔成第二真空室(16)和第二工作室(17)；在第一工作室(15)与第二工作室(17)之间设有一个或多个连接通道(42)，以用于使这两个室(15、17)之间压力平衡，其特征为，控制壳体(9)的充气通道(35)与连接通道(42)相对于中间轴线(M)错开约90°的角布置。
全文摘要
气动式制动助力器包括由至少一个其上可施加气力差压作用的轴向活动壁分隔成至少一个工作室和至少一个真空室的助力器壳体；控制差压、布置在控制壳体中、用于使工作室与真空室或大气相连并包括可弹性变形的阀体和两个同心布置的密封座的控制阀；与阀活塞相连的可操作输入件，该阀活塞的沿轴向的运动由可沿径向引入控制壳体中的横向件限制；弹性反作用元件；向主缸施加助动力的输出件；充气通道和排气通道，它们设置在控制壳体中并使工作室能被抽真空或充气。为改善制动助力器的响应动力学和松开动力学，在控制壳体中设置两个排气通道和两个充气通道，它们沿控制壳体的全部可供使用的圆形截面延伸，充气通道各自被两个用于接纳横向件的腹板中断。
文档编号B60T13/57GK101039831SQ200580035350
公开日2007年9月19日 申请日期2005年10月7日 优先权日2004年10月15日
发明者H·克雷默, M·哈贝尔 申请人:大陆-特韦斯贸易合伙股份公司及两合公司