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用于机动车 制动系统的 真空制动增力器

阅读：621发布：2023-01-31

专利汇可以提供用于机动车制动系统的真空制动增力器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及一种用于机动车制动系统的真空制动增力器(10)，其包括：杆状力传入机构(12)，它与刹车踏板相连或可与刹车踏板相连；控制阀 (14)，它可通过力传入机构(12)来操作；腔室结构，具有可与真空源相连的真空腔和根据力传入机构(12)的操作，可选择性地与该真空腔和该环境空气(U)相连的工作腔 (22)，其中该控制阀 (14)具有可通过力传入机构(12)来操作的控制活塞 (48)，该控制活塞与阀件(24)一起在工作腔(22)和环境空气(U)之间构成具有密封座直径(E)的密封座(50)，其中在密封座(50)附近的区域内设有导流通道(54)，空气在密封座(50)打开情况下因为压力差通过该导流通道从环境空气(U)流入该工作腔(22)。在此为了减小抽吸噪声而规定，导流通道(54)在轴向上以恒定的流动直径(D1)在预定长度(L)范围延伸，其中该流动直径(D1)小于或等于密封座直径(E)。，下面是用于机动车制动系统的真空制动增力器专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种用于机动车制动系统的真空制动增力器(10)，其包括：
-杆状力传入机构(12)，其与刹车踏板相连或能够与刹车踏板相连，
-控制阀(14)，其能够通过力传入机构(12)来操作，
-腔室结构，其具有真空腔和工作腔(22)，所述真空腔能够与真空源相连，所述工作腔根据所述力传入机构(12)的操作而定，能够选择性地与该真空腔和环境空气(U)相连，其中，该控制阀(14)具有能够通过所述力传入机构(12)来操作的控制活塞(48)，该控制活塞与阀件(24)一起构成在该工作腔(22)和环境空气(U)之间的具有密封座直径(E)的密封座(50)，
其中，在所述密封座(50)附近区域内设有导流通道(54)，空气在所述密封座(50)打开的情况下因为压力差而通过该导流通道从环境空气(U)流入该工作腔(22)，其中，该导流通道(54)在轴向上以恒定的流动直径(D1；D2)延伸经过预定长度(L；
L2)，其中，该流动直径(D1；D2)小于或等于该密封座直径(E)，
其特征在于，
该控制阀(14)具有夹紧套(28)，该夹紧套设置用于在该控制阀(14)的控制阀壳体(16)内夹紧该阀件(24)的固定部(26)，该导流通道(54)至少部分由该夹紧套(28)的径向
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内侧的圆筒形部分构成，如此设定流动直径(D1；D2)，从而得到有效面积为110mm至160mm的流动开口。
2.根据权利要求1所述的真空制动增力器(10)，其特征在于，该导流通道(54)至少部分由导流通道套(70)构成，该导流通道套支承在该控制阀壳体(16)内。
3.根据权利要求2所述的真空制动增力器(10)，其特征在于，该导流通道套(70)具有径向凸起(72)，该导流通道套利用该径向凸起安装在该控制阀壳体(16)内。
4.根据权利要求2所述的真空制动增力器(10)，其特征在于，该导流通道套(70)从该径向凸起(72)开始在至少一个轴向上延伸以构成该导流通道(54)。
5.根据权利要求1所述的真空制动增力器(10)，其特征在于，该导流通道(54)利用流动直径彼此不同的多个流动通道区段按照阶梯形式构成，并且该导流通道(54)朝向阀座(50)变窄，在这里，具有最小流动直径的流动通道区段小于或等于该密封座直径(E)。
6.根据权利要求5所述的真空制动增力器(10)，其特征在于，该导流通道(54)在流动直径阶梯部区域内是倒圆地构成的。
7.根据权利要求1所述的真空制动增力器(10)，其特征在于，该导流通道(54)在其朝向环境空气(U)的入口区(56)内是平顺倒圆地构成的。
8.根据权利要求1所述的真空制动增力器(10)，其特征在于，该力传入机构(12)基本上按照与该导流通道同心的方式延伸穿过该导流通道(54)。
9.根据权利要求1所述的真空制动增力器(10)，其特征在于，该真空制动增力器具有至少一个过滤件，该过滤件设置在该导流通道(54)的上游。
10.根据权利要求1所述的真空制动增力器(10)，其特征在于，该导流通道(54)的预定长度在6mm至14mm之间。
11.根据权利要求2所述的真空制动增力器(10)，其特征在于，该导流通道套(70)借助该夹紧套(28)支承在该控制阀壳体(16)内。
12.根据权利要求11所述的真空制动增力器(10)，其特征在于，该导流通道套(70)具有径向凸起(72)，该导流通道套利用该径向凸起安装在该夹紧套(28)的直径阶梯部(74)处。

说明书全文

用于机动车制动系统的 真空制动增力器

技术领域

[0001] 本发明涉及用于机动车制动系统的真空制动增力器，包括与刹车踏板相连或可与刹车踏板相连的连杆状力传入机构、可通过力传入机构来操作的控制阀、具有可与真空源相连的真空腔和根据力传入机构的操作可选择性地与真空腔和环境空气连通的工作腔的腔室结构，在这里，控制阀具有可通过力传入机构来操作的控制活塞，该控制活塞与阀件一起在工作腔和环境空气之间构成具有密封座直径的密封座，其中在密封座附近区域内设有导流通道，在密封座打开的情况下，空气因为压力差通过该导流通道从环境空气流入工作腔。

背景技术

[0002] 在机动车技术领域内的技术发展过程中，可以总是进一步降低机动车乘员室内的噪声水平。不过，这也尤其可以通过减少这样噪声的发出来实现，从而乘员室被更好地隔声。不过，由此更容易感觉到在车辆内出现的原先被驱动噪声和滚动噪声盖过的其它噪声。例如真空制动增力器的抽吸噪声就属于此，它出现在从其静止位置起操作该制动增力器时。因为操作，在初始状态中被抽空的工作腔与环境空气连通，随后环境空气有时高速流入工作腔，用于按照已知的方式为刹车操作提供伺服支持。因为有比较高的流速，所以可能出现在人类可听见的频率范围内的流动噪声。此时，根据经验，尤其是这样的噪声被认为是扰人的，其出现在2.4kHz至8kHz之间的频率范围内。

[0003] 在现有技术中公开各种解决方案，用于减轻真空制动增力器内的流入噪声。

[0004] 因此，根据文献DE 32 43 093 A1的构成上述类型的现有技术示出一种真空制动增力器，其中，在控制阀内设有发泡材料件，其形状可如此设计，导流通道的横截面被缩小。该现有技术例如规定了在发泡材料件中的多个圆柱形开口，这些开口平行于力传入机构延伸。

[0005] 由文献DE 29 18 734 A1公开了包括发泡材料件的相似解决方案。

[0006] 最后，文献DE 39 24 672 A1示出真空制动增力器，其中，在控制阀内设有具有比较复杂的形状的喷嘴装置，该喷嘴装置应该赋予所吸入的空气以层流。

[0007] 现有技术中的所有解决方案规定了具有比较复杂形状的附加部件，其不合期望地提高了这种制动增力器的制造成本。此外，使用发泡材料件时可能出现使用寿命问题。

发明内容

[0008] 本发明的任务是提供上述类型的真空制动增力器，其中，利用简单且成本低廉的手段，可以实现流入噪声的有效减小。

[0009] 该任务将通过上述类型的真空制动增力器来完成，在此规定，该导流通道在轴向上以恒定流动直径延伸经过预定长度，其中该流动直径小于或等于密封座直径。

[0010] 本发明人发现了，真空制动增力器内的流入噪声可通过简单方式被如此减小，即，在预定长度范围内赋予该导流通道以恒定的流动直径，该流动直径小于在环境空气和工作腔之间的位于下游的密封座的有效流动直径。通过这种方式，可以在导流通道内实现在真空制动增力器启动时出现的空气流的平息。由此一来，前文所提到的被认为扰人的在2.4kHz至8kHz频率范围内的噪声被衰减或者迁移到其它频率范围，它在该频率范围内不太扰人或者人类听力根本无法再听到。

[0011] 本发明的一个改进方案规定，该控制阀具有夹紧套，夹紧套设置用于在控制阀的控制阀壳体内夹紧阀件的操作部。这样的夹紧套例如可以通过在控制阀内的作用于力传入机构的回位弹簧被压到控制阀壳体的相应凸肩上。在夹紧套和控制阀壳体的凸肩之间，例如可以夹入控制阀件。本发明与此相关地规定，导流通道至少部分由该夹紧套的径向内侧的圆筒形部分构成。换句话说，该夹紧套可以直接以构成导流通道的部件的形式构成，该部件相应地(无附加构件)以期望的形状形成，即形成有延伸了规定长度的、具有预定流动直径的导流通道。

[0012] 作为其替代方式可以规定，导流通道由独立的构件构成。因此，根据本发明同样可以使导流通道至少部分由导流通道套构成，导流通道套安装在控制阀壳体内，该导流通道套优选借助夹紧套安装在控制阀壳体内。由此一来，可以继续利用已经制造的真空制动增力器的常规部件并且为了根据本发明减小流动直径而安装一个附加构件，它仍然比较简单地构成并因而成本低廉地制造。该导流通道套可以由形状稳固的坚硬塑料材料制成。此外，根据本发明可能的是，导流通道套具有径向凸起，导流通道套以该径向凸起支承在控制阀壳体内，优选支承在该夹紧套的直径阶梯部处。利用该径向凸起，导流通道套可以安装在夹紧套上，例如又是利用了本来就设有的弹簧。这样的弹簧例如可以是用于力传入机构的回位弹簧，或者可以是预紧弹簧，该预紧弹簧设置用于将阀件预紧在密封座上。

[0013] 另外，可以根据本发明规定，导流通道套从径向凸起开始在至少一个轴向上延伸以形成导流通道。因此根据需要，导流通道套可以按照期望的长度构成，以便获得所追求的平稳气流。

[0014] 本发明的一个改进方案规定，分级缩小流动横截面。可与此相关地规定，导流通道按照阶梯形式利用流动直径彼此不同的多个流动通道区段来构成，并且该导流通道朝向阀座变窄，在这里，具有最小流动直径的流动通道区段小于或等于密封座直径。此时优选规定，导流通道在流动直径阶梯部区域内倒圆形成，以获得不同直径区段之间的平顺过渡。

[0015] 此外，导流通道在其朝向环境空气的入口区内平顺倒圆地构成还可有助于平稳气流。由此一来，出现了在阀座打开时从工作腔被吸入的环境空气以紊流少的方式流入导流通道，这促成了流动分层性、进而平稳了流动。

[0016] 本发明的一个改进方案规定，力传入机构基本上与导流通道同心地延伸穿过该导流通道。

[0017] 此外，本发明可以规定，该至少一个过滤件设置在导流通道的上游。该过滤件可以被构造用于过滤被吸入的环境空气。

[0018] 根据经验的计算和研究表明，当导流通道的预定长度在6mm-14mm之间时，获得特别好的效果。此外，在研究过程中也表明，对于平稳气流来说，替代地或附加地还需要如此2 2
设定流动直径尺寸，即，得到有效面积为110mm至160mm 的流动开口。如果力传入机构穿过该导流通道，则应当相应考虑其无助于流动横截面的横截面。
附图说明

[0019] 以下将结合附图来举例说明本发明，其中：

[0020] 图1是根据本发明第一实施例的真空制动增力器的控制阀区域的截面图；

[0021] 图2是本发明第二实施例的对应于图1的视图；

[0022] 图3是本发明第三实施例的对应于图1和图2的视图。

具体实施方式

[0023] 图1以包含轴线的纵截面视图示出了本发明真空制动增力器的局部并且用10总体表示。它包括力传入机构12，力传入机构在其在图1中位于右侧的端部具有连接机构，用以与刹车踏板相连或可与刹车踏板相连。在其在图1中位于左侧端部，力传入机构12指向主刹车缸装置(未示出)。在真空制动增力器10内，在力传入机构12周围设有控制阀14。控制阀包括控制阀壳体16，该控制阀壳体通过密封件18在制动增力器壳体20内密封地导向移动。在制动增力器壳体20内设有腔室结构，该腔室结构按照已知方式具有工作腔22和真空腔(未示出)，其中该工作腔和真空腔通过在壳体20内导向移动的壁(未示出)相互分隔开。工作中，在活动壁上出现压力差，该压力差众所周之地实现了刹车过程的伺服辅助支持。

[0024] 控制阀14具有固定在控制阀壳体16内的阀件24。阀件通过环形部26并利用夹紧套28被夹紧到控制阀壳体16的凸肩30上。夹紧力借助回位弹簧32来获得，回位弹簧通过锁固环34支承在力传入机构12的直径阶梯部处。阀件24具有弹性膜36，弹性膜允许密封部38具有朝向纵轴线A的运动间隙，该密封部38通过内嵌的环板40来加强以抵抗不希望有的变形。密封部38具有基本上垂直于纵轴线A延伸的密封面42。它与在控制阀壳体上的环绕的密封凸起44密封配合。此外，密封面42与控制活塞48上的另一个密封凸起46配合，该控制活塞与力传入机构12相连以便共同运动。环绕的密封凸起46与密封部38一起构成第一密封座50。密封圈44与密封部38一起构成第二密封座52。

[0025] 通过施以力F来操作力传入机构12造成力传入机构12在图1中朝左移动并且同时带动控制活塞48。由此，第一密封座50被打开，即密封凸起46从密封部38上抬离。因此，出现相对于环境空气U被抽真空的且处于负压的工作腔22与环境空气U连通，并且环境空气U根据压力差情况以或大或小的高流速按照流动线S经控制阀14流入工作腔22。

[0026] 为了在此时抑制前文所述的流动噪声，在图1所示的本发明实施方式中，夹紧套28具有导流通道54，导流通道具有直径D和长度L。如此确定直径D，即，在考虑到力传入
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机构12的直径D的情况下得到流动开口，该流动开口具有在110-160mm数量级内的面积。
长度L在6-14mm范围内。导流通道54的入口区56被如此平顺倒圆，即，该夹紧套在入口区56内没有形成边缘。

[0027] 可以注意到，导流通道56的直径D明显小于第一密封座50的、在真空制动增力器10启动时有效的有效流动直径E。通过该措施(即导流通道54的直径选择和长度尺寸设定)，经控制阀14流入的进流S可以变平稳，由此尽量减小乘员认为扰人的真空制动增力器
10的抽吸噪声。

[0028] 要补充的是，橡胶波纹套58连接至真空制动增力器壳体20，橡胶波纹套保护控制阀14免受环境影响，在这里，橡胶波纹套58具有多个流通开口60。人们还看到，阀件24的密封部38通过预紧弹簧62支承在夹紧套28上。预紧弹簧62在图1中朝左顶紧密封部38，从而根据工作状况而定地保证了与密封凸起44和/或46的抵接。

[0029] 还要补充的是，密封座52在打开时提供工作腔和真空腔之间的连通。

[0030] 根据图2的本发明第二实施方式基本上对应于第一实施方式。因此，以下仅介绍两个实施方式之间的区别。为避免重复并且为了便于理解，与参见图1时相同的附图标记被用于相同的零部件。

[0031] 根据图1的实施方式和根据图2的实施方式之间的唯一区在于，在根据图2的实施方式中，除了夹紧套28内的导流通道54外，还设有另一个导流通道套70。导流通道套70具有径向凸起72，该径向凸起从导流通道套70的在图2中位于右侧的端头起径向向外延伸并且通过弹簧62被夹紧到夹紧套的相应凸肩74上。除了在夹紧套28内的导流通道
54的长度L1外，导流通道套70还具有在6至14mm之间的长度L2。长度L1可以相应选择得较短。导流通道套70的直径D2被选为小于夹紧套28的直径D1。由此在进入导流通道套70时出现直径突变，如图2清晰所示。但它也可以通过倒圆而被制成边缘不太锋利。直径D2总是明显小于在抽吸环境空气时起作用的密封座50的直径E。

[0032] 图3表示本发明的另一个实施方式，它借鉴了根据图2的实施方式。唯一的区别在于，导流通道套70'在图3中沿轴向朝左和朝右延伸经过径向凸起72。由此，可以根据需要延长导流通道54的长度L2，用于有利地相应影响导流通道的流动特性并由此也有利地影响其声学性能，其目的是减小噪声。

[0033] 总之，本发明通过适当设定导流通道54的长度尺寸及其有效流动直径的尺寸，提供了简单有效地减小或者尽量减轻被认为扰人的流动噪声的可行方案。

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