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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vakuum-Servo-Einheit für ein Fahrzeugbremssystem
gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruches 1.
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Eine
solche Vakuum-Servo-Einheit ist anwendbar für das Reduzieren einer Betätigungseingabekraft,
die auszuüben
ist, wenn die Einheit gestartet wird, um betätigt zu werden.
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Aus
der Druckschrift
US 2 735 268 ist
eine gattungsbestimmende Vakuum-Servo-Einheit bekannt. Das Luftventilelement
bzw. der Luftventilsitz dieser Vakuum-Servo-Einheit ist durch eine Tellerventilanordnung
ausgebildet, die ortsfest an einem Eingangselement der Vakuum-Servo-Einheit
angebracht ist.
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Eine
herkömmliche
Vakuum-Servo-Einheit ist beispielsweise in der offengelegten japanischen Gebrauchsmusteranmeldung
JP 2-99061 U beschrieben.
Die Vakuum-Servo-Einheit hat ein Gehäuse, das durch ein bewegbares
Wandelement abgetrennt ist, um eine Konstantdruckkammer und eine Kammer
mit variablem Druck zu definieren. Ein zylindrisches Element erstreckt
sich von dem Mittelabschnitt des bewegbaren Wandelementes aus dem Gehäuse heraus,
um ein Eingabeelement aufzunehmen, das einen Plungerkolben und eine
Stange aufweist. Der Plungerkolben ist innerhalb des zylindrischen
Elements in koaxialer Beziehung zu diesem verschiebbar angebracht.
Die Stange ist über
ein Kugelgelenk mit dem Plungerkolben verbunden und erstreckt sich
durch das offene Ende des zylindrischen Elements aus dem zylindrischen
Element heraus. Ein Luftventil für
die Steuerung der atmosphärischen
Luft ist an einem Endabschnitt des Plungerkolbens an seiner dem
offenen Ende des zylindrischen Elements gegenüberliegenden Seite ausgebildet.
Zudem ist ein Vakuum-Ventil für
die Steuerung des Unterdrucks an der Innenseite des zylindrischen
Elements vorgesehen und an der Außenseite des Luftventils so
angeordnet, daß es
sich in die gleiche Richtung wie das Luftventil erstreckt. Zudem
ist ein Steuerventil vorgesehen, das ein zylindrisches Faltungselement
hat, wobei ein Endabschnitt desselbigen mit einem, dem Luftventil
und dem Vakuumventil gegenüberliegenden
Abdichtabschnitt versehen ist, wobei dessen anderes Ende an der
Innenseite des zylindrischen Elements luftdicht befestigt ist. Eine
erste Kompressions-Spiralfeder ist zwischen dem Abdichtabschnitt des
Steuerventils und des Eingabeelements (oder des zylindrischen Elements)
angebracht, um den Abdichtabschnitt zum Vakuumventil hin vorzuspannen. Eine
zweite Kompressions-Spiralfeder ist für das Vorspannen des Eingabeelements
gegen das zylindrische Element vorgesehen, um das Luftventil mit
dem Abdichtabschnitt in Berührung
zu bringen und um den Abdichtabschnitt von dem Vakuumventil weg
zu bewegen, und zwar in seinen Normalzustand. Ein Stopper ist für die Begrenzung
des Wegs des Plungerkolbens vorgesehen, der mittels der zweiten
Kompressions-Spiralfeder gegen das zylindrische Element vorgespannt
ist. Ein Reaktionsmechanismus ist für die Ausübung einer Reaktionskraft auf
den Plungerkolben vorgesehen, und zwar auf die nach vorne gerichtete
Kraft hin, die mittels der Druckdifferenz zwischen der Konstantdruckkammer
und der Kammer mit variablem Druck auf das bewegbare Wandelement
ausgeübt
wird. Anschließend
wird die Kammer mit variablem Druck angepaßt, um über einen zwischen dem Luftventil
und dem Abdichtabschnitt definierten Zwischenraum mit der Atmosphäre in Verbindung
zu treten sowie die Kammer mit variablem Druck angepaßt, um mit
der Konstantdruckkammer in Verbindung zu treten, und zwar über einen
zwischen dem Vakuumventil und dem Abdichtabschnitt definierten Zwischenraum.
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Zusätzlich zur üblichen
Struktur der vorhergehend beschriebenen Vakuum-Servo-Einheit wurde bei
der in der Veröffentlichung
gezeigten Einheit die folgende Funktionsweise vorgeschlagen. Diese
wurde nämlich
derart eingerichtet, daß ein
Bereich einer Druckangriffsfläche,
der das Eingabeelement gegen die zweite Kompressionsspiralfeder
vorspannt, sofern der Abdichtabschnitt des Steuerventils und der zylindrische
Faltungsabschnitt mit einer Druckdifferenz zwischen dem Unterdruck
und dem atmosphärischen
Druck in dem Normalzustand beaufschlagt wird, dadurch verringert
ist, daß verhindert
wird, daß ein
sich radial erstreckender Abschnitt des zylindrischen Faltungsabschnittes
an dessen anderer Seite mit der Atmosphäre in Verbindung tritt. Dabei
wird die Erhöhung
des Betätigungswiderstandes
verringert, die verursacht wird, wenn eine Vorspannkraft, die das Eingabeelement
auf die Druckdifferenz zwischen dem Unterdruck und dem atmosphärischen
Druck hin vorspannt, sofern die Einheit gestartet wird, um betätigt zu
werden, dadurch verringert wird, daß eine Stufe, an der der Abdichtabschnitt
des Steuerventils das Luftventil berührt, zu einer weiteren Stufe
verstellt wird, an der der Abdichtabschnitt des Steuerventils mit
dem Vakuumventil in Berührung
tritt und sich das Luftventil von dem Abdichtabschnitt des Steuerventils
weg bewegt. Demgemäß wird die
Betätigungswiderstandskraft,
die gemäß einer
Vorbelastung der zweiten Kompressions-Spiralfeder und gemäß einer
Vorbelastung der ersten Kompressions-Spiralfeder (die Vorbelastung der zweiten
Kompressions-Spiralfeder
im Falle, daß die
erste Kompressions-Sprialfeder
zwischen dem Abdichtabschnitt und dem zylindrischen Element montiert
ist) ausgeübt
wird, verringert, um die Betätigungseingabekraft
klein zu halten, sofern die Einheit gestartet wird, um betätigt zu
werden.
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Gemäß der aus
dem Stand der Technik bekannten Vakuum-Servo-Einheit nach der Vorbeschreibung
wird jedoch im Falle, daß der
Außendurchmesser
der Druckangriffsfläche
kleiner als der Durchmesser des Vakuumventils ist, sofern die Servo-Einheit
arbeitet, die Luft vom Zwischenraum zwischen dem Abdichtabschnitt
und dem Luftventil eingeführt,
um eine Druckdifferenz zwischen dem atmosphärischen Druck und dem Unterdruck
zu bewirken, wodurch der Abdichtabschnitt vorgespannt wird, um sich
von dem Vakuumventil wegzubewegen, so daß die erwünschte Ventil-Betätigung wegen
des von dem Vakuumventil weg angeordneten Abdichtabschnitts nicht
erreicht werden kann.
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Um
den erwünschten
Ventilbetrieb zwischen dem Abdichtabschnitt und dem Vakuumventil
zu gewährleisten,
muß daher
der Durchmesser der Druckangriffsoberfläche um einen erforderlichen
Betrag größer als
der Durchmesser des Vakuumventils gemacht werden. Die Vorspannkraft,
die auf das Eingabeelement ausgeübt
wird und durch die Druckdifferenz zwischen dem Unterdruck und dem
atmosphärischen
Druck verursacht wird, sofern die Einheit gestartet wird, um betätigt zu
werden, ist gemäß dem Verstellen
von dem Zustand, in dem der Abdichtabschnitt des Luftventils mit
dem Vakuumventil in Berührung
ist, zum Zustand, in dem der Abdichtabschnitt des Steuerventils
mit dem Vakuumventil in Berührung
ist und sich das Luftventil von dem Abdichtabschnitt des Steuerventils
wegbewegt, stark reduziert. Daher reduziert die vorhergehend beschriebene
Vakuum-Servo-Einheit die Betätigungseingabekraft
nicht so effektiv, wenn die Einheit gestartet wird, um betätigt zu
werden.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vakuum-Servo-Einheit zu schaffen,
deren Betriebsfähigkeit
trotz einfachen Aufbaus erhöht
werden kann.
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Die
Aufgabe wird durch die Kombination der Merkmale des Patentanspruches
1 gelöst.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele
des Gegenstandes des Patentanspruches 1 sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Erfindungsgemäß hat die
Vakuum-Servo-Einheit für
ein Fahrzeugbremssystem ein Gehäuse,
in dem eine Druckkammer definiert ist. Ein bewegbares Wandelement
ist im Gehäuse
vorgesehen, um die Druckkammer in eine Konstantdruckkammer und in
eine Kammer mit variablen Druck zu teilen. Ein zylindrisches Element
erstreckt sich von dem Mittelabschnitt des bewegbaren Wandelements,
wobei sich sein Offenende aus dem Gehäuse erstreckt, um ein Eingabeelement
aufzunehmen. Das Eingabeelement hat einen Plungerkolben, der verschiebbar
in dem zylindrischen Element in koaxialer Beziehung damit angebracht
ist, und eine Stange, die über
eine Kugelgelenkverbindung mit dem Plungerkolben verbunden ist und
die sich durch das Offenende des zylindrischen Elements aus dem
zylindrischen Element heraus erstreckt. Ein Vakuumventilelement
ist innerhalb des zylindrischen Elements so vorgesehen, daß das Vakuumventilelement
das Eingabeelement umgibt und sich dieses zum Offenende des zylindrischen
Elements erstreckt. Ein Abdichtelement ist an der Innenseite des
zylindrischen Elements an einer Position vorgesehen, die näher an dem
Offenende liegt als das Vakuumventilelement, so daß das Abdichtelement
dem Vakuumventilelement gegenüberliegt.
Zudem ist ein Steuerventil vorgesehen, das ein zylindrisches Faltungselement
hat, wobei ein Endabschnitt davon mit einem dem Vakuumventilelement
gegenüberliegenden
Abdichtabschnitt vorgesehen ist, wobei dessen anderes Ende an der
Innenseite des zylindrischen Elements luftdicht befestigt ist. Ein
Luftventilelement ist an dem Eingabeelement angebracht, und zwar
dem Ventilelement axial beabstandet gegenüberliegend, das innerhalb des
zylindrischen Elements in verschiebbarer und luftdichter Beziehung
mit dem Eingabeelement vorgesehen ist. Eine erste Kompressions-Spiralfeder
ist zwischen dem Luftventilelement und dem Abdichtabschnitt des Steuerventilelements
vorgesehen. Ein erster Kontaktabschnitt ist an dem Eingabeelement
vorgesehen, um den Abdichtabschnitt des Steuerventilelements weg
von dem Vakuumventilelement zu betätigen, wobei ein zweiter Kontaktabschnitt
am Eingabeelement vorgesehen ist, um das Luftventilelement weg von
dem Abdichtelement zu betätigen,
das im zylindrischen Element vorgesehen ist.
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Im
zylindrischen Element ist eine zweite Kompressions-Spiralfeder vorgesehen,
die das Eingabeelement vorspannt, um den ersten Kontaktabschnitt
mit dem Abdichtabschnitt des Steuerventilelements in Berührung zu
bringen und um den Abdichtabschnitt weg von dem Vakuumventilelement
in den Normalzustand zu betätigen.
Die zweite Kompressions-Spiralfeder
spannt das Eingabeelement vor, um das Abdichtelement mit dem Luftventilelement
in Berührung
zu bringen. Ein Stopper ist für
die Begrenzung des Wegs des Eingabeelements vorgesehen, das mittels
der zweiten Kompressions-Spiralfeder gegen das zylindrische Element
vorgespannt ist. Eine dritte Kompressions-Spiralfeder ist zwischen dem
Plungerkolben und dem Luftventilelement vorgesehen. Eine Reaktionsscheibe
ist für
die Ausübung
einer Reaktionskraft zum Plungerkolben auf die nach vorne gerichtet
Kraft hin vorgesehen, die mittels der Druckdifferenz zwischen dem
Druck in der Konstantdruckkammer und dem Druck in der Kammer mit variablen
Druck auf das bewegbare Wandelement ausgeübt wird. Die Kammer mit variablen
Druck ist angepaßt,
um über
einen Zwischenraum, der zwischen dem Luftventilelement und dem in
dem zylindrischen Element vorgesehenen Abdichtventilelement definiert
ist, mit der Atmosphäre
in Verbindung zu treten; die Kammer mit variablen Druck ist überdies
angepaßt,
um alternativ mit der Konstantdruckkammer in Verbindung zu treten,
und zwar über
einen Zwischenraum, der zwischen dem Vakuumventilelement und dem
Abdichtabschnitt des Steuerventilelements definiert ist.
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Wenn
demgemäß die Luft
von dem Zwischenraum zwischen dem Luftventilelement und dem Abdichtelement
in dem Zustand eingeführt
wird, in dem der Abdichtabschnitt des Steuerventilelements mit dem
Vakuumventilelement in Kontakt steht, wird das Steuerventilelement
zum Vakuumventilelement mittels der Druckdifferenz zwischen dem
Unterdruck und dem atmosphärischen
Druck vorgespannt, so daß die
erwünschte
Arbeitsweise des Ventilelements zwischen dem Vakuumventilelement
und dem Steuerventilelement gewährleistet
ist.
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Das
Luftventilelement ist an der Stange montierbar. Um eine Abdichteigenschaft
zwischen dem Luftventilelement und dem Abdichteventilelement im zylindrischen
Element zu gewährleisten,
ist das Luftventilelement an den Plungerkolben montierbar.
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Gemäß der vorhergehend
strukturierten Vakuum-Servo-Einheit
ist daher die Druckdifferenz zwischen dem Unterdruck und dem atmosphärischen Druck
im Normalzustand nicht auf das Steuerventilelement ausübbar. Wenn
die Einheit gestartet wird, um betätigt zu werden, bestimmt die
Summe der auf die Stange ausgeübten
Eingabekraft und der Vorspannkraft, die durch die Druckdifferenz
zwischen dem Unterdruck und dem atmosphärischen Druck bewirkt wird
und auf das Luftventilelement und die Stange ausgeübt wird,
d.h. die Vorspannkraft, die auf das Eingabeelement ausgeübt wird,
die Belastung der zweiten Kompressions-Spiralfeder, um die Stange und den damit
in Verbindung stehenden Plungerkolben gegen die zweite Kompressions-Spiralfeder zu bewegen.
Dadurch kommt der Abdichtabschnitt des Steuerventilelements mit
dem Vakuumventilelement in Verbindung, um die Verbindung zwischen
der Kammer mit variablen Druck und der Konstantdruckkammer zu blockieren.
Mit der sich weiter vorbewegenden Stange berührt der ersten Kontaktabschnitt der
Stange das Luftventilelement, um das Luftventilelement weg von dem
Abdichtelement zu betätigen, das
in dem zylindrischen Element vorgesehen ist. Folglich steht die
variable Kammer mit der Atmosphäre
in Verbindung, um Luft in die variable Luftkammer einzuführen und
den darin befindlichen Druck zu erhöhen. Dabei wird die nach vorne
gerichtete Kraft auf das bewegbare Wandelement ausgeübt, um das bewegbare
Wandelement vor zu bewegen, wobei die Druckdifferenz auf das Steuerventilelement
ausgeübt wird.
In diesem Zustand ist die erste Kompressions-Spiralfeder gegen die
Betätigungseingabekraft vorgespannt.
Die Stange und der damit verbundene Plungerkolben werden betätigt, um
sich zu bewegen, wenn die Summe der Betätigungseingabekraft und der
Vorspannkraft, die mittels der Druckdifferenz verursacht wird und
auf das Eingabeelement ausgeübt wird
(d.h. die auf das Luftventilelement und auf die Stange ausgeübte Vorspannkraft)
die Summe der Belastung der zweiten Kompressions-Spiralfeder und
der Belastung der ersten Kompressions-Spiralfeder überschreitet.
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Erfindungsgemäß ist der
Betätigungswiderstand,
der im Zustand bewirkt wird, in welchem der Abdichtabschnitt des
Steuerventilelements mit dem Vakuumventilelement in Berührung steht
und sich das Luftventilelement von dem Abdichtelement weg befindet,
etwas erhöht,
und zwar verglichen mit dem Betätigungswiderstand,
der im Zustand bewirkt wird, in dem das Luftventilelement mit dem
Abdichtelement in Berührung
steht und sich der Abdichtabschnitt des Steuerventilelements weg
von dem Vakuumventilelement befindet. Jedoch entspricht der erhöhte Betrag
in diesem Falle lediglich der Belastung der ersten Kompressions-Spiralfeder.
Hinsichtlich der mittels der Druckdifferenz zwischen dem Unterdruck
und dem atmosphärischen
Druck auf das Eingabeelement ausgeübten Vorspannkraft entspricht die
Vorspannkraft, die im Zustand bewirkt wird, wenn das Luftventilelement
mit dem Abdichtelement in Berührung
steht und sich das Abdichtelement des Steuerventilelements weg von
dem Vakuumventilelement befindet, der Vorspannkraft, die im Zustand
bewirkt wird, in welchem der Abdichtabschnitt des Steuerventilelements
mit dem Vakuumventilelement in Berührung steht und in welchem
sich das Luftventilelement weg von dem Abdichtelement befindet.
Somit ist die Betätigungseingabekraft,
die ausgeübt
wird, wenn die Einheit gestartet wird, um betätigt zu werden, verglichen
mit der aus dem Stand der Technik bekannten Vakuum-Servo-Einheit in großem Maße verringert.
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Nachfolgend
werden Ausführungsbeispiele der
Erfindung anhand der beigefügten
Zeichnungen ausführlich
beschreiben. Es zeigen:
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1 eine Schnittansicht einer
Vakuum-Servo-Einheit gemäß einem
ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel;
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2 eine vergrößerte Schnittansicht
eines Teils einer Vakuum-Servo-Einheit gemäß dem ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel;
und
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3 eine vergrößerte Schnittansicht
eines Teils einer Vakuum-Servo-Einheit gemäß einem zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel.
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Bezogen
auf die 1 und 2 ist eine Vakuum-Servo-Einheit gemäß einem
ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel
gezeigt. Eine Vakuum-Servo-Einheit 10 hat ein Gehäuse 11,
welches eine Druckkammer zwischen einem Vorderelement 11a und
einem Rückelement 11b definiert,
das in einer Öffnung
des Vorderelements 11a aufgenommen ist und daran gesichert
ist. Die Druckkammer in dem Gehäuse 11 ist
an ihrer Vorderseite in eine Druckkammer 12 mit konstantem
Unterdruck (nachstehend als Konstantdruckkammer 12 bezeichnet)
und an ihrer Rückseite
in eine Kammer 13 mit variablem Druck aufgeteilt, und zwar
mittels eines bewegbaren Wandelements 14, das eine Druckeinstellringplatte 14a (nachstehend
als Platte bzw. Scheibe 14a bezeichnet) und ein Diaphragma 14b aufweist.
Die Konstantdruckkammer 12 kann mit einer Vakuumquelle
in Verbindung treten, wie etwa einem Einlaßverteiler einer nicht gezeigten
Brennkraftmaschine und einer nicht gezeigten Vakuumpumpe. Die Scheibe 14a ist
an ihrem Innenumfangsabschnitt mit einem Außenumfangsabschnitt des Vorderendes
eines zylindrischen Elements 15 einstückig verbunden. Das Diaphragma 14b hat
eine Außenumfangswulst,
die zwischen dem Vorderelement 11a und dem Rückelement 11b des Gehäuses 11 luftdicht
eingeklammert ist, und eine Innenumfangswulst, die in einer Kreisnut
luftdicht eingepaßt
ist, die um einen Außenumfang
des zylindrischen Elements 15 gebildet ist.
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Das
zylindrische Element 15 erstreckt sich vom Mittelabschnitt
des bewegbaren Wandelements 14 nach hinten und aus dem
Gehäuse 11,
und zwar durch sein Rückelement 11b in
luftdichter und verschiebbarer Beziehung. Ein Plungerkolben 16 ist
in koaxialer und verschiebbarer Beziehung in dem zylindrischen Element 15 aufgenommen.
Der Plungerkolben 16 ist über ein Kugelgelenk mit dem
Vorderende einer Stange 31 verbunden, um zusammen mit der
Stange 31 ein Eingabeelement zu bilden. Innerhalb des zylindrischen
Elements 15 ist ein Steuerventil 19 angeordnet,
das einen zylindrischen (ausdehnbaren) Faltungsabschnitt 19a aufweist,
der an seiner Rückseite
mit einem Wulstabschnitt 19b ausgebildet ist, der mittels
eines Halters 20 an der Innenfläche des zylindrischen Elements 15 luftdicht
zu befestigen ist und der einen an dem Vorderende des zylindrischen
Abschnitts 19a gebildeten Abdichtabschnitt 19c hat.
Der Abdichtabschnitt 19c liegt einem Vakuumventil 15a gegenüber, das
in dem zylindrischen Element 15 für die Steuerung des Unterdrucks
gebildet ist. Das Vakuumventil 15a ist für die Steuerung des
Unterdrucks vorgesehen, der von der Konstantdruckkammer 12 zur
Kammer 13 mit variablen Druck übertragen wird. An der Stange 31 befindet
sich ein luftdicht und verschiebbar montiertes Luftventil 32, das
einem Abdichtelement 33 gegenüberliegt, das mittels des Halters 20 luftdicht
befestigt ist, so daß die
von der Atmosphäre
in die Kammer 13 mit variablen Druck eingeführte Luft
zu steuern ist. Ein Kontaktabschnitt 16c ist an dem Hinterende
des Plungerkolbens 16 gebildet, um den Abdichtabschnitt 19c des Steuerventils 19 weg
von dem Vakuumventil 15a zu bewegen, wobei zudem ein Kontaktabschnitt 31a an der
Stange 31 gebildet ist, um das Luftventil 32 weg von
dem Abdichtelement 33 zu betätigen. Ein Abdichtring 35 ist
an der Stange 31 montiert, um die luftdichte Beziehung
zwischen der Stange 31 und dem Luftventil 32 zu
halten, das sich an der Stange 31 verschiebt.
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Eine
erste Kompressions-Spiralfeder 21 ist zwischen dem Luftventil 32 und
dem Abdichtabschnitt 19c des Steuerventils 19 vorgesehen,
wobei eine zweite Kompressions-Spiralfeder 22 zwischen dem
Halter 20 und der Stange 31 vorgesehen ist und eine
dritte Kompressions-Spiralfeder 34 zwischen dem Plungerkolben 16 und
dem Luftventil 32 vorgesehen ist. Die Summe der Vorspannkraft
(Belastung) der ersten Kompressions-Spiralfeder 21 und der Vorspannkraft
(Belastung) der dritten Kompressions-Spiralfeder 34 ist
um einen geringen Betrag größer als
die Druckdifferenz zwischen dem atmosphärischen Druck und dem Unterdruck,
die auf das Luftventil 32 nach links ausgeübt wird
(in 1). Gleichzeitig
ist die Vorspannkraft der ersten Kompressions-Spiralfeder 21 viel
geringer als die Vorspannkraft der dritten Kompressions-Spiralfeder 34.
Durch die Vorspannkraft (Belastung) der zweiten Kompressions-Spiralfeder 22 wird
das Luftventil 32 gezwungen, mit dem Abdichtelement 33 in
Berührung
zu treten, wobei der Abdichtabschnitt 19c des Steuerventils 19 von
dem Vakuumventil 15a weggehalten wird, und zwar gegen die
Druckdifferenz zwischen dem atmosphärischen Druck und dem Unterdruck,
die auf das Luftventil 32 und auf die Stange 31 ausgeübt wird.
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Um
den Weg des Plungerkolbens 16 relativ zum zylindrischen
Element 15 nach hinten zu begrenzen, ist eine Beschränkungseinrichtung 23 mit einem
Hinterschneidungsabschnitt, in welchem der Abschnitt 16b geringen
Durchmessers des Plungerkolbens 16 aufgenommen ist, durch
das zylindrische Element 15 vorgesehen. Die Dicke der Beschränkungseinrichtung 23 ist
um einen vorbestimmten Betrag kleiner als die Dicke einer Nut, die
im zylindrischen Element 15 definiert ist, und zwar für das Aufnehmen
der Beschränkungseinrichtung 23,
so daß sich
die Beschränkungseinrichtung 23 um
einen vorbestimmten Betrag relativ zum zylindrischen Element 15 in
Axialrichtung des Plungerkolbens 16 bewegen kann. In dem
Zustand, in welchem die Beschränkungseinrichtung 23 relativ
zum zylindrischen Element 15 an der hintersten Seite platziert
wird, befindet sich der Abdichtabschnitt 19c des Steuerventils 19 um
den größten Weg
weg von dem Vakuumventil 15a, so daß die Luft in der Kammer 13 mit
variablen Druck sofort in die Konstantdruckkammer 12 strömen kann.
Die gegenüberliegenden
Enden der Beschränkungseinrichtung 23 sind
derart angeordnet, daß sie sich
aus dem zylindrischen Element 15 erstrecken, so daß sie an
der Innenfläche
des Gehäuses 11 anstoßen können. Daher
wirkt die Beschränkungseinrichtung 23 als
Stopper, um eine Umkehr-Stellung des bewegbaren Wandelements 14 zu
schaffen. Das heißt,
daß dieses
derart angeordnet ist, daß die Rück-Bewegung
des mittels der Rücksprungfeder 24 vorgespannten
bewegbaren Wandelements 14 endet, wenn das zylindrische
Element 15 mittels der Innenfläche des Gehäuses 11 mit daran
angestoßener Beschränkungseinrichtung 23 blockiert
ist. Im Falle, daß das
bewegbare Wandelement 14 an seiner Umkehr-Stellung angeordnet
ist, ist der Weg zwischen dem Vakuumventil 15a und dem
Abdichtabschnitt 19c des Steuerventils 19 sehr
gering.
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Das
Ausgabeelement 25 hat an seinem Hinterende einen tellerartigen
Abschnitt 25a, der in das Vorderende des zylindrischen
Elements 15 verschiebbar aufgenommen ist, wobei darin eine
Kautschukscheibe 26 aufgenommen ist, so daß eine zur nach
vorne gerichteten Kraft des bewegbaren Wandelements 14 proportionale
Reaktionskraft auf den Plungerkolben 16 ausgeübt wird,
wie bereits aus dem Stand der Technik bekannt ist. Zwischen dem
Gehäuse 11 und
dem zylindrischen Element 15 befindet sich eine Schutzmanschette 30 mit
einem Durchgangsloch 30a, das festgelegt ist, um das Rückoffenende
des zylindrischen Elements 15 mit der Atmosphäre zu verbinden.
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Im
Falle, daß die
Stange 31 nicht mit der Betätigungseingabekraft beaufschlagt
ist, d.h. im Normalzustand, wird keine nach vorne gerichtete Kraft auf
das bewegbare Wandelement 14 ausgeübt. Im Normalzustand gemäß den 1 und 2 steht das Luftventil 32 mit
dem Abdichtelement 33 in Berührung, das an das zylindrische
Element 15 fixiert ist, um die in die Kammer 13 mit
variablen Druck strömende
Luft zu blockieren, wobei der Abdichtabschnitt 19c des
Steuerventils 19 über
einen geringen Weg weg von dem Vakuumventil 15a angeordnet
ist, um die Konstantdruckkammer 12 mit der Kammer 13 mit
variablen Druck zu verbinden, so daß die Kammer 13 mit
variablen Druck mit dem gleichen Unterdruck wie die Konstantdruckkammer 12 beaufschlagt wird.
Daher ist das Steuerventil 19 lediglich mit dem Unterdruck
beaufschlagt.
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Im
Betrieb wird die Stange 31, beispielsweise auf das Eindrücken eines
nicht gezeigten Bremspedals hin, mit der Betätigungseingabekraft beaufschlagt.
Wenn die Betätigungseingabekraft
eine Differenz zwischen der Kraft, die mittels der Druckdifferenz
zwischen dem atmosphärischen
Druck und dem Unterdruck für
das Vorspannen des Luftventils 32 und der Stange 31 zur
Vorderseite hin beaufschlagt ist, und der Vorspannkraft der zweiten
Kompression-Spiralfeder 22 überschreitet, d.h. wenn die
Summe der auf die Stange 31 ausgeübten Betätigungseingabekraft und der
Vorspannkraft für
das Vorspannen des Luftventils 32 und der Stange 31 zur
Vorderseite gemäß der Druckdifferenz
zwischen dem atmosphärischen
Druck und dem Unterdruck die Vorspannkraft der zweiten Kompressions-Spiralfeder 22 überschreitet,
dann werden die Stange 31 und der Plungerkolben 16 gezwungen,
sich zur Vorderseite zu bewegen, wobei der Abdichtabschnitt 19c des Steuerventils 19 diesen
folgt. Dabei kommt der Abdichtabschnitt 19c des Steuerventils 19 mit
dem Vakuumventil 15a in Berührung, um die Verbindung der Kammer 13 mit
variablen Druck mit der Konstantdruckkammer 12 zu blockieren,
wobei der Kontaktabschnitt 31a der Stange 31 mit
dem Luftventil 32 in Berührung steht, um die Betätigungseingabekraft
durch den Betrag der Vorspannkraft der ersten Kompressions-Spiralfeder 21 zu
erhöhen.
Folglich wird das Luftventil 32 weg von dem Abdichtelement 33 betätigt, um
die Luft durch das Durchgangsloch 30a der Schutzmanschette 30 und
durch die Innenseite des zylindrischen Elements 15 einzuführen, so
daß der Druck
in der Kammer 13 mit variablen Druck gesteigert wird. Während der
Druck in der Kammer 13 mit variablen Druck derart erhöht ist,
daß dieser
größer als
der Druck in der Konstantdruckkammer 12 ist, wird die nach
vorne gerichtete Kraft auf das bewegbare Wandelement 14 ausgeübt und über die
Kautschukscheibe 26 auf das Ausgabeelement 25 übertragen,
um das bewegbare Wandelement 14 und das zylindrische Element 15 zur
Vorderseite hin zu bewegen.
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Wenn
die nach vorne gerichtete Kraft des bewegbaren Wandelements 14 den
vorbestimmten Wert erreicht, wobei der variable Druck der Kammer 13 gesteigert
wird, erstreckt sich ein dem Plungerkolben 16 gegenüberliegender
Abschnitt der Kautschukscheibe 26 zum Plungerkolben 16,
um mit diesen in Berührung
zu treten, so daß die
nach hinten gerichtete Reaktionskraft, die zur nach vorne gerichteten
Reaktionskraft des bewegbaren Wandelements 14 proportional
ist, auf den Plungerkolben 16 ausgeübt wird. In diesem Zustand
wird der Plungerkolben 16 betätigt, um sich gemäß der Differenz
zwischen der Betätigungseingabekraft
und der Reaktionskraft, die mittels der Kautschukscheibe 26 ausgeübt wird, zu
bewegen, so daß der
Berührungszustand
zwischen dem Abdichtelement 33 und dem Luftventil 32 gesteuert
ist, wobei der Berührungszustand
zwischen dem Abdichtabschnitt 19c und dem Vakuumventil 15a gesteuert
ist, so daß die
Differenz aufgehoben wird.
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3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung, wobei sich die Tragestruktur des Luftventils 32 von
dem aus dem ersten Ausführungsbeispiel
unterscheidet. Das Luftventil 32 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel
ist in einem zylindrischen Abschnitt 16d verschiebbar aufgenommen,
der mit dem Plungerkolben 16 einstückig ausgebildet ist, um eine
luftdichte Beziehung zwischen dem Luftventil 32 und der
Stange 31 zu halten, wobei dazwischen die Schutzmanschette 36 angebracht
ist. Der zylindrische Abschnitt 16d ist an seinem Kopfende
mit einem Kontaktabschnitt 16e ausgebildet, der das Luftventil 32 weg
von dem Abdichtelement 33 betätigt. Mit der in 3 gebildeten Struktur schwingt das
Luftventil 32 nicht, selbst wenn die Stange 31 gezwungen
wird, um den Verbindungspunkt mit dem Plungerkolben 16 zu
schwingen. Daher ist es vorteilhaft, die Struktur aus 3 anzuwenden, um zwischen
dem Luftventil 32 und dem Abdichtventil 33 eine
gute Abdichteigenschaft zu erreichen.