DE2165776A1 - Hydraulische Servobremse - Google Patents

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Unser Zeichen: T 1135

Hydraulische Servobremse.

Die Erfindung betrifft allgemein Servobremssysteme und insbesondere einen hydraulischen Bremskraftverstärker, bei dem in Verbindung mit der Aufbringung einer hydraulischen Kraft auf den'Hauptzyllnderkolben ein Rückkopplungssystem verwendet "wird.

Urn für den Fahrer ein Gefühl auf das Bremspedal zu übertragen, ist manchmal vorgesehen, daß die Rückkopplungsfunktion durch eine mechanische Kompressionsfeder ausgeübt wird. Wenn jedoch ein ausfallsicherer Betrieb vorgesehen ist, oder wenn der hydraulische Hauptbremszylinder mechanisch betätigt werden soll, ast es dann notwendig, die unerwünschte Kraft einer Federkompression zu überwinden'. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe .zugrunde, dieses Problem zu lösen.

Erfindungsgemäß sind der Kolben des Hauptzylinders und eine vom Fahrer betätigte Stoßstange durch eine Anzahl von Ventilelementen voneinander getrennt, welche die Aufbringung einer hydraulischen Kraft von einer äußeren Hydraulikquelle auf den Hauptzylinderkolben steuern. ., ■

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Der hydraulische Kraftverstärker, von dem die verschiedenen Ventilelemente eidnen Keil bilden, weist eine bewegliche Hülse auf, die während des hydraulischen Betriebes gegen einen Anschlag gedrückt ist, und zwar durch den hydraulischen Druck, der in einem Hohlraum gebildet wird, wobei ein Ende der beweglichen Hülse eine durch Druck beaufschlagte Oberfläche bildet. Eine Feder ist zwischen der beweglichen Hülse und der Stoßstange angeordnet und erzeugt eine proportionale Rückkopplungskraft, während die Hülse durch den hydraulischen Druck im Hohlraum abgestützt wird. In der Zeit, in der eine nicht ausreichende hydraulische Kraft ge- ^ gen die Hülse wirkt, bewegt sich ein bewegliches Schieberelement, welches radial innerhalb der Hülse angeordnet ist, axial nach vorn und die Feder nimmt die Hülse auf und führt sie mit sich. Der Hohlraum, in dem sich die Hülse bewegt, ermöglicht eine ausreichende Hubbewegung, um eine Anlage gegen den Hauptzylinderkolben zu ermöglichen, wobei es nicht erforderlich ist, die Kraft der Reaktionsfeder aufzunehmen. Eine feste mechanische Gestängeverbindung wird zwischen dem Hauptzylinderkolben und der Stoßstange hergestellt, wobei ein hydraulisches Abfangsystem für die mechanische Rückkopplung vorgesehen ist, derart, daß keine unerwünschten Federkräfte auftreten können.

" Die Erfindung soll in der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine Schnittansicht eines hydraulischen Bremskraftverstärkers, der zwischen einem Hauptbremszylinder und einer Stoßstange angeordnet ist und

Fig. 2 eine vergrößerte Teilschnittansicht, ähnlich wie Fig.l wobei jedoch die Teile in verschiedenen Lagen und zwar infolge einer Verminderung des hydraulischen Druckes dargestellt sind.

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• BAO OBlQINAL

Die Rückkopplung in einer Servobremse erzeugt für den Fahrer ein Gefühl im Bremspedal. Bei hydraulischen Servobremsen gibt es Rückkopplungssysterne, die zahlreiche Vorteile aufweisen, und bei diesen wird eine mechanische Kompressionsfeder verwendet. Damit eine Drahtfeder diese Rüekkopplungsfunktion ausüben kann, muß sie eine mechanische Federkonstante haben, die proportional kleiner ist als die Rate, mit der hydraulische Kraft auf den Hauptzylinderkolben übertragen wird.

Bei einer Form eines Servobremssystems, bei dem die Erfindung insbesondere verwendet Werden kann, ist die Rate, mit der die hydraulische Kraft dem Hauptzylinderkolben zugeführt wird, verhältnismäßig hoch und obwohl die mechanische Federkonstante lediglich ein geringer Bruchteil dieser Gesamtrate ist, liegt die Federkonstante im oberen Bereich bei etwa 600 Pfd./Zoll. Die Wirkung einer derartigen Federkonstanten auf ein ausfallsicheres Durchtreten der Einheit ist die, daß ein Kraftverlust auftritt, der gleich einem Vielfachen der zulässigen Größe ist, ehe irgend eine Kraft auf den Hauptzylinder übertragen werden kann. Der Erfindung liegt demzufolge die Aufgabe zugrunde, das Problem der Ausbildung einer unerwünschten Kraft, wenn ein Durchtreten oder ein mechanisches Betätigen des Hauptzylinders erforderlich ist, auszuschalten.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist ein Hauptzylinder 10 und eine Stoßstange 11 vorgesehen und diese Stoßstange 11 kann von einem Fußpedal 12 über ein Gestänge 13 betätigt werden. Der Hauptzylinder 10 weist einen Kolben lh auf und bei einer Betätigung dieses Kolbens 14 wird ein Druck den Brernsbetätigungseinrichtungen der Vorder- oder Hinterräder des Fahrzeugs oder beider zugeführt.

Zwischen dem Hauptzylinder l'i und der Stoßstange 11 ist, wie Fig. 1 zeigt, ein hydraulischer Kraftverstärker 16 vorgese-

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hen. Es ist nicht erforderlich, zum Verständnis der Erfindung die Einzelheiten des hydraulischen Kraftverstärkers 16 zu erläutern. Es genügt, darzulegen, daß ein Gehäuse 17 vorgesehen ist und eine Anzahl von Schieber- und Ventilelementen, die einen Drosselschieber umfassen, der durch einen Schieberkolben 18 gebildet wird, einen konzentrischen Schieber 19, eine Schieberhülse 20 und eine Steuerhülse 21. Das Gehäuse 17 weist eine Anzahl von Stegvorsprüngen und Aussparungen auf, und die verschiedenen Schieberlemente weisen entsprechende Steuerabschnitte auf, so daß Druck, der von einer äußeren Quelle dem Kraftverstärker l6 über Kanäle 22 und 23 zugeführt werden kann, wahlweise auf die Antriebsoberfläche 2k am Ende des Hauptkolbens übertragen wird.

Gemäß der Erfindung ist eine bewegliche Hülse 26 vorgesehen und diese Hülse 26 ist mit ihrem Umfang gleitbar in einer Bohrung 27 gelagert, welche in einem Ende des Kraftverstärkers 16 ausgebildet ist.

Der Drosselschieber 18 ist gleitbar innerhalb einer Bohrung 28 der Hülse 26 angeordnet. Ein O-Ring 29 und ein 0~Ring 30 sind in der Hülse 26 angeordnet und dienen zur Abdichtung zwischen den Teilen. "

Zwischen dem Drosselschieber l8 und der Bohrung 27 ist eine Druckkammer 31 aufgenommen und in diese Druckkammer wird Druckmittel aus der äußeren Quelle eingeführt. Ein Ende 32 der Hülse 26 bildet eine Antriebsoberfläche in dieser Druckkammer 31 und dieses Ende ist druckbelastet, so daß die Hülse gegen einen Anschlag gedrückt ist, der durch einen Ring 33 gebildet wird, welcher im Ende der Bohrung 27 angeordnet ist. Druckmittel wird der Kammer 31 über einen Katml 3¹J zugeführt.

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Die Stoßstange 11 weist einen Anschlag 36 auf, der durch einen Ring gebildet wird und gegen diesen Anschlag liegt ein Ende einer Feder 37 an. Das andere Ende der Feder 37 liegt gegen ein Ende der Hülse 26 bei 38 an. Diese Feder 37 ist eine Kraftreaktionsfeder und diese Feder ist wirksam, um eine Rückkopplungskraft zu erzeugen, die so lang proportional ist, als die Feder vom hydraulischen Druck innerhalb der Kammer 31 abgestützt w-ird und die Hülse 26 gegen den Anschlag 33 gedrückt wird. Wenn gegen die Hülse 26 eine unzureichende Kraft ausgeübt wird, so bewegt sictr der Schieber 18 nach vorn, wobei die Feder 37 die Hülse 26'mitführt. Die Kammer 31 erlaubt eine ausreichende Hubbewegung, um ein Anlegen der verschiedenen Schieberelemente gegeneinander in Form eines festen Gestänges gegen den Hauptkolben 14 zu ermöglichen, wobei die Kraft der Reaktionsfeder 37 nicht mitaufgenommen werden muß. In Fig. 2 werden die Teile in einer verschobenen Lage gezeigt.

Falls kein Hydraulikdruck vorhanden ist, "kann ein sicheres Durchtreten durchgeführt v/erden und dabei wird keine zusätzliche Federbelastung aufgebaut.

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   Hydraulische Halterung für ein mechanisches Rückkopplungs-'system, gekennzeichnet durch einen Hauptzylinderkolben, eine Stoßstange, die von einer Bedienungspersoon betätigt wird, einen hydraulischen Kraftverstärker zwischen dem Kolben und der Stoßstange, der Schieberelemente aufweist, die die Zuführung eines hydraulischen Druckes von einer äußeren Quelle zum Hauptzylinderkolben steuern, wobei dieser Kraftverstärker eine Bohrung aufweist, in der eine Hülse angeordnet ist, wobei im Ende dieser Bohrung ein Anschlag angeordnet ist, gegen den sich die Hülse anlegen kann und wobei eines der Schieberelemente einen Schieberkolben aufweist, in den die Stoßstange eingreift und der gleitbar in der Hülse gelagert ist und wobei ferner eine ringförmige Druckkammer vorgesehen ist, von der ein Ende der Hülse eine Wandung bildet, so daß diese Hülse mittels Druck gegen den Anschlag gedrückt ist, wenn die Kammer unter Druck ist und mit einer Schraubenfeder, die zwischen der Hülse und der Stoßstange angeordnet ist, um ein Reaktionsgefühl auf die Bedienungsperson der Stoßstange zu übertragen, wobei weiterhin der Schieberkolben axial beweglich ist und die Feder die Hülse aufnehmen und mitführen kann, um die Schieberelemente gegen den Hauptzylinder als ein festes mechanisches Gestänge anzulegen, wenn der Druck der äußeren hydraulischen Druckquelle ausfällt.

   Hydraulischer Bremskraftverstärker mit dem eine Hydraulikkraft auf einen Hauptzylinderkolben übertragen wird, gekennzeichnet durch eine bewegliche Hülse, ein Schiebergehäuse, welches eine Schieberbohrung aufweist, die sich durch das Gehäuse hindurch erstreckt, wobei Kanäle und Schieberstege und Aussparungen vorgesehen sind, eine Anzahl von Schieberelementen, die in der Schieberbohrung anfeord-

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   net sind, und die mit den Vorsprüngen und Aussparungen zusammenwirken, um eine hydraulische Kraft von einer hydraulischen Druckquelle auf den Hauptzylinderkolben zu übertragen, wobei das Gehäuse einen Zylinder aufweist, in dem die Hülse gleitbar angeordnet ist, wobei ein Ende dieser Hülse in diesem Zylinder eine bewegliche Wandung einer Druckkammer bildet, so daß die Hülse unter Druck sich gegen einen Anschlag am Ende der Druckkammer anlegen kann und mit einer Stoßstange, die von einem Fahrer betätigt werden kann, wobei die Schieberelemente einen Schieberkolben aufweisen, der in Eingriff mit der Stoßstange steht und der innerhalb der besagten Hülse beweglich ist, eine kontinuierliche Vorspannungseinricht.ung zwischen der Hülse und der Stoßstange, die eine Rückkopplungskraft proportional zu der auf die Stoßstange ausgeübten Kraft erzeugt , wenn die Feder durch den Druck in der Kammer abgestützt ist, wobei der besagte Zylinder eine Hubbewegung der Hülse bei einem Druckabfall aufnimmt, so daß der Sehieberkolben zusammen mit der Stoßstange und der Feder ein festes mechanisches Gestänge bilden, welches mit dem Zylinderkolben -verbunden ist.

   Hydraulischer Kraftverstärker nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die kontinuierlichen Vorspannungseinrichtungen eine Schraubenfeder aufweisen, von der ein Ende gegen die Stoßstange und das andere Ende gegen die Hülse anliegt.

   Bremskraftverstärker, gekennzeichnet durch einen Hauptzylinderkolben und eine von der Bedienungsperson betätigte Stoßstange, die durch eine Anzahl von Schieberelementen getrennt sind, welche die Zuführung eines hydraulischen Druckes von einer äußeren Quelle zum Kolben steuern, ein bewegliches Kolbenelement, welches normalerweise unter Hydraulikdruck gegen einen Anschlag anliegt, eine Feder zwischen dem Kolbenelemont und der Stoßstange, um eine'

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   proportionale Rüekkopplungskraft zu entwickeln, während die Feder durch den Druck abgestützt wird, der das bewegliche Kolbenelement belastet, wobei dieses Kolbenelement von dem Anschlag fort beweglich ist, falls die Druckbe-. lastung fehlt und zwar zusammen mit der Stoßstange und der Feder und dem zugeordneten Schieberelement derart, daß dieses Schieberelement ein festes mechanisches Gestänge zwischen der Stoßstange und dem Hauptzylinder bilden, ohne daß eine Federbelastung aufgenommen werden muß.

   Hydraulischer Bremskraftverstärker nach Anspruch ¹J, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder eine Schraubenfeder ist, die zwischen dem Kolbenelement und der'SW»ßstange angeordnet ist und die diese Stoßstange umgibt, wobei das Ende der . Schraubenfeder sich gegen, die Stoßstange abstützt.

   Hydraulischer Bremskraftverstärker zur Zuführung eines hydraulischen Druckes zu einem Bremszy.linderkolben, gekennzeichnet durch eine bewegliche Hülse, einen Zylinder, in dem die Hülse gleitbar angeordnet ist. und in dem ein Ende der Hülse eine bewegliche Wandung einer Druckkammer bildet, wobei diese Hülse unter Druck gegen einen Anschlag am Ende der Kammer angelegtwird, wenn ein Druckmittel der Kammer zugeführt wird, wobei der Druck dieses Druckmifc- . ■·. tels eine vorbestimmte Größe übersteigt* und mit einer Stoßstange, die von einer Bedienungsperson betätigt werden kann und weiterhin mit einer kontinuierlichen Vor*· Spannungseinrichtung, die gegen die Hülse und gegen die Stoßstange anliegt, um eine proportionale Rüekkopplungskraft auf die Stoßstange zu öbertragen, während die Vor-. Spannungseinrichtung durch den Druck in der Druckkammer abgestützt wird und mit einem SuhieberkQlben* in deny die Stoßstange eingreift und der innerhalb der Hülse beweglich ist, wobei dieser Zylinder die Bewegung der Hülse .aufnimmt, wenn der Hydraulifcoruck ausgefallen ist un4 wobei sich dieser Schieberkolben ssusammen mit der Stoßsfcan-, ge bewegt, so daß die Feder die Hülse aufnehmen und diese mitführen kann, ohne daß unerwünschte Federreaktionskräfte ausgebildet werden.

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