DE2419590A1

DE2419590A1 - Hydraulischer bremskraftverstaerker

Info

Publication number: DE2419590A1
Application number: DE2419590A
Authority: DE
Inventors: Robert Everett Meyers
Original assignee: Bendix Corp
Current assignee: Bendix Corp
Priority date: 1973-04-23
Filing date: 1974-04-23
Publication date: 1974-11-14
Also published as: AR203029A1; FR2226305A1; JPS5245872B2; AU6795074A; IT1007997B; CA1023414A; JPS5012476A; GB1426693A; US3845693A; FR2226305B1

Description

Patentanwälte

Dr. Ing. H. Necondank: O Λ 1 Q ξ Q Π

Dipl. Ing. H. Heudc - D?cl. Phys. W. Schmitz *

Dipl. Ing. E. Gr=SoIh- Dipl. Ing. V.. Wehnert 8 Muttern i, fv-i-ssytriraße 23 Telefon 5380586

The Bendix Corporation

Executive Offices

Bendix Center

Southfield, Mich. 48ö75 . 22. April

USA Akte M-3o6 6

Hydraulischer Bremskraftverstärker

Jie Erfindung bezieht sich auf einen hydraulischen Bremskraftverstärker gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Mit dem Aufkommen hydraulischer Bremskraftverstärker für Fahrzeuge erreichten.die Bremsleitungsdrücke manchmal hohe kritische Werte, die zu einem Versagen der Bremsanlage führten. Um diesem Problem zu begegnen, sind bereits verschiedene Einrichtungen bekannt. In einer bekannten Einrichtung wird ein auf Druck ansprechender Körper verwendet, der betriebsmäßig mit dem Steuerventil des Bremskraft Verstärkers so verbunden ist, daß ab einem bestimmten Servodruck eine weitere Verschiebung des Steuerventils nullifiziert wird ',Diese Methode "zur Verhinderung eines übermäßigen Druckaufbaus in den Leitungen ist annehmbar, wenn..der Bremskraftverstärker einen

mechanischen Verhältniswandler aufweist, weil dann eine Verschiebung des Bremspedals nicht verhindert wird. Bei einem .Bremskraftverstärker der oben genannten Art jedoch würde ein Nullifizieren ι der Steuerventilbewegung ebenfalls ein Nullifizieren der Bremspe-

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jdalverschiebung nach sich ziehen, das seinerseits die Bremsanlage unwirksam machen würde.

Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Bremskraft- -.-verstärker der oben genannten Art so auszubilden, daß dieser Nachteil vermieden wird.

iese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst.

'Bei der erfindungsgemäßen Anordnung wird der Servodruck auf einen

,vorgegebenen Wert begrenzt, ohne daß die Bremspedalbetätigung

!nichtig gemacht wird.

!Die Erfindung wird nun an einem Ausführungsbeispiel und anhand der beiliegenden Figuren näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Bremsanlage mit dem erfindungsgemäßen Bremskraftverstärker im Querschnitt und Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie 2-2 der Fig. 1.

Wie aus Fig. 1 zu sehen ist, versorgt eine Pumpe Io einen Bremskraftverstärker 12 und ein Lenkgetriebe 14, das in Serienschaltung

über eine Leitung Ί6 mit der Rückführungsseite der Pumpe Io verbunden ist, mit hydraulischem Strömungsmittel. Der Bremskraftverstärker 12 weist ein Gehäuse 18 mit einer Einlaßöffnung 2o , einer Auslaßöffnung 22 und einer Ablaßöffnung 2t auf. Die Einlaß-

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öffnung 2o ist mit der Auslaßöffnung der Pumpe Io über eine Leitung 26 verbunden. Die Auslaßöffnung 22 ist mit der Einlaßseite des. Lenkgetriebes IU über eine Leitung 28 verbunden. Die Ablaßöffnung ·

24 ist mit der Rückführungsleitung 16 verbunden, die das hydrau- I

I lisch^e Strömungsmittel vom Lenkgetriebe zum Einlaß bzw. zur Vor- ;

ratsbehälterseite der Pumpe Io f ührt,. sodaß der hydraulische Kreis j

I geschlossen ist.

Im Gehäuse 18 des Bremskraftverstärkers 12 ist eine Bohrung 3o vor4 gesehen, in der ein das Gehäuse in eine Druckkammer 34 und in eine! Ablaßkammer 36 teilender Arbeitskolben 32 verschiebbar angeordnet ' ist. Ein Verschlußstück 38 verschließt die Bohrung 3o druckkammerseitig dicht. Ein Verschlußstück 4o verschließt die Bohrung 3o ablaßseitig dicht. Der Kolben 32 ist betriebsmäßig zur Betätigung ; vorderer und hinterer Bremsen 46 und 48 über eine Schubstange mit einem Tandem-Hauptbremszylinder 42 verbunden. Im Verschlußstück 4p befindet sichin einer Öffnung 5o eine Dichtung 52, durch die sich die Stange 44 in verschiebbarer Weise erstreckt. Eine Kolbenrück- j stellfeder 54 drückt den Kolben 32 in der Fig. 1 zur rechten Seite der Bohrung, sodaß bei gelösten Bremsen der Kolben sich in Anschlag mit einem radialen Flansch 56 des Verschlußstücks 38 befindet. Der· Kolben 32 weist auf seiher Außenfläche Ringnuten 58 und 6o auf, . um eine kontinuierliche Verbindung zwischen der Einlaßöffnung 2o | und der /iuslaßöffnung 2 2 bei einer Kolbenverschiebung nach links j vorzusehen, wenn die Bremsen betätigt werden. Eine Dichtung 6 2 verhindert eine Leckströmung zwischen den Nuten 5 8 und 6o. Eine Dichtung 6 4 verhindert ferner eine Leckströmung zwischen der Nut 58

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und der Kammer 36 und eine Dichtung 66 eine Leckströmung zwischen der Nut 6o und der Kammer 34. Der Kolben 32 weist weiterhin eine Längsbohrung 6 8 auf, in der eine Steuerventileinrichtung 7o mit 2xnem Kolbenventil 72 untergebracht ist, das in der Bohrung zur [Steuerung des Servodrucks in der Druckkammer 34 verschiebbar angeordnet ist. Die Bohrung 6 8 ist an einem Ende mit einem Schraubverischluß 71 verschlossen, gegen den die Schubstange 44 anschlägt. Die ■Längs&ohrung 6 8 ist mit inneren ringförmigen Ausnehmungen 7 4 und 7 versehen. Ein radialer Durchgang 7 8 verbindet die Ausnehmung 7 4 mit der Nut 5 8 und ein radialer Durchgang 8o verbindet die Ausnehmung 76 mit der Nut 6o. In der gelösten Stellung des Steuerventils 7o, wie sie in der Fig. 1 gezeigt ist, ist eine Verbindung zwischen der Einlaßöffnung 2o und der Auslaßöffnung 22 über eine ringförmige Ausnehmung 82 im Kolbenventil 72 möglich. In dieser Stellung des Kolbenventils überlappt dieAusnehmung 8 2 die Ausnehmungen 7 4 und 76. Die Ausnehmung 82 ist in 84 abgeschrägt, sodaß beim Bremsen der Fluß zum Lenkgetriebe nicht vollständig abgeschnitten werden !kann. Eine ringförmige Ausnehmung 86 in der Längsbohrung 68 des Kolbens steht über radiale Durchgänge 9o im Kolbenventil in Verbindung mit einem mittlerem Hohlraum bzw. Kanal 88. Eine ringförmige !ausnehmung 92 ist in der LÄngsbohrung 6 8 so angeordnet, daß sie .eine ringförmige Ausnehmung 94 im Kolbenventil überlappt, wenn sich^: idas Steuerventil in der gelösten Stellung, wie gezeigt, befindet, um den Servodruck in der Kammer 34 über einen Kanal 95 im Kolbenventil und über einen radialen Durchgang 9 6 und einen Durchgang 98 im Kolben mit de*" Ablaßöffnung 24 zu verbinden.

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Das Kolbenventil 72 ist betriebsmäßig über eine T-Schiitζverbindung Io2 mit einer Kolbenstange loo verbunden. Ein Fußpedal Io4 ist am äußeren Ende der Kolbenstange loo drehbar gelagert. Die Ver "bindung Io2_} die für eine Verbindung zwischen dem mittleren Hohlraum 88 des Kolbenventils und der Druckkammer 34 sorgt, weist gegenüberliegende Flansche Io6 und Io8 mit nach innen vorstehenden Abschnitten Io7 und Io9 auf, die einen am rechten Ende des Kolbenventils 72 befindlichen Kragen Ho überdecken, wodurch die Kolbenstange loo mit dem Kolbenventil verriegelt wird. Die gegenüberliegenden Flansche Io6 und Io8 bestimmen einen Zwischenraum 112, der den ritt leren Hohlraum 88 des Kolbenventils mit der Druckkammer 34 verbindet. Die Flansche Ip6 und Io8 erstrecken sich ebenfalls radial nach außen, wobei Anschläge 111 und 113 gebildet werden, die an einem mit dem Kolben 32 verschraubten Ring IUo zur Einstellung des Kolbenventils 7 2 in der gelösten Stellung innerhalb der Bohrung 6 8 des Kolbens angreifen. Durchgänge 116 im Ring 114 halten eine Verbindung mit dem zur Druckkammer freiliegenden Ende des Kolbens 32 aufrecht. Eine im mittleren Hohlraum 88 des Kolbenventils angeordnete Rückstellfeder 118 drückt den Ventilkolben in seine gelöste Stellung, in der die Anschläge 111 und 113 am Ring UM· angreifen.

Die Steuerventileinrichtung 7o scrgtin ersterlinie für die Steuerung

des Bremskraftverstärkers 12 . Wie zuvor erwähnt, kann jedoch der durch Manipulation des Steuerventils aufgebaute Druck in der Bremsanlage Werte annehmen, zu nahe an den höchstzulässigen Belastungsdruck für die Bremsleitungen nerankommen. Daher ist er-

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l findungsgemäß eine Einrichtung 12o zur Druckbegrenzung bzw. Regulierung vorgesehen, die zur Verhinderung eines weiteren üruckan-

_tstiegs über einen gegebenen Wert hinaus auf einen bestimmten Druck in .der Druckkammer 34 anspricht,.sodaß die durch den Hauptbremszylinder 42 aufgebauten Bremsleitungsdrucke innerhalb eines zulässigen Sicherheitsbereichs gehalten werden. Die Druckbegrenzungseinrichtung 12o ist im Hohlraum 88 des Kolbenventils 72 angeordnet und weist einen Sitz 122 auf, der sich in einem axial verstellbaren, in den mittleren Hohlraum des Ventilkolbens geschraubten Körper 124 befindet. Ein Durchgang 126 verbindet- die entgegengesetzten Enden des verstellbaren Körpers 124. Die Druckbegrenzungs-

ferner
einrichtung bzw. das Ventil weist/eine Hohlstange 128 auf, deren Durchmesser abgestuft ist und die zum Aufsitzen auf den Sitz 122 , im mittleren Hohlraum des Kolbenventils verschiebbar angeordnet ist. Das kleinere Ende 127 der Hohlstange endet in einem Hohlraum 13o, mit dem der Durchgang 126 verbunden ist. Ein Haltering 132 dient zur Ortseinstellung des größeren Endes 129 der Stange 12 8 im mittleren Hohlraum des Kolbenventils, um eine Verschiebung der 'Höhlstange in der Fig. 1 nach rechts zu begrenzen. Eine Feder 134 'drückt die Hohlstange über das größere Ende gegen den Haltering 132. Die Feder 131 ist in einem konzentrischen Hohlraum 136 angeordnet, der in Verbindung mit der ringförmigen Ausnehmung 92 steht, wobei letztere zur Ablaßöffnung 24 über die Durchgänge 96 und ; 98 hin offen ist. An dem kleineren und größeren Ende 127 und 12 9 der abgestuften Stange 12 8 angeordnete Dichtungen 138 und 14o verhindern eine Leckströmung in dem konzentrischen Ho-hlraum 136. Der Zwischenraum zwischen dem kleineren Ende 127 der Stange 12 8

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und dem Sitz 122 kann durch Verstellen des Körpers 124 variiert

werden, sodaß der zum Aufsitzen der Stange 128 benötigte Servodruck; in der Druckkammer 34 verändert wird- .

Die oben beschriebene hydraulische Anlage arbeitet ,-wie folgt:

in Betrieb Vorausgesetzt, daß die Pumpe lo/und das Bremspedal Io4 gelöst ist dann stehen der Arbeitskolben 32, die Steuerventileinrichtung 7o und die Druckbegrenzungseinrichtung 12o derart in Beziehung, wie es in der Eigur gezeigt ist, wobei das Strömungsmittel in die Einlaßöffnung 2o, die Ringnut 58, den radialen Durchgang 78, die Ausnehmungen 74,82 und 76, den radialen Durchgang 8o, die Ringnut 6o und in die Auslaßöffnung 22 fließt, von der das Strömungsmittel' über das Lenkgetriebe 14 zur Pumpe Io zurückfließt. In dieser gelösten Stellung des Pedals Io4 ist die Druckkammer 34 mit der Ab- ! laßöffnung 24 durch den Kanal 95, die Ausnehmungen 94 und 92, den radialen Durchgang 96, den Durchgang 9 8 und durch die Ablaßkammer 36 verbunden. Wird das Pedal Io4 aus der gelösten Stellung, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist, herausgeschwenkt, so wird das Kolbenventil 72 nach links verschoben, der Kanal 95 geschlossen, der die Druckkammer 34 mit der Ablaßöffnung verbindet, und die Druckkammer über die T-Schlitzverbindung, den mittleren Hohlraum 88 des Kolbenventils und durch die verschiedenen Durchgänge einschließlich der ringförmigen Ausnehmungen 86 und 82 zur Einlaßöffnung 2o j hin geöffnet. Wenn das Pedal Io4 weiter nach links gedrückt wird, j so öffnet das Kolbenventil 72 mehr, und mehr Strömungsmittel ■ dringt in die Druckkammer 34 ein, bis der in der Kammer 34 und

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auf die Enden der abgestuften Hohlstange 12 8 wirkende Servodruck seinen bestimmten Wert erreicht, bei dem die Feder 134 überwunden

!wird, sodaß die abgestufte Stange zum Sitz 122 verschoben und !ein weiterer Aufbau des Servodrucks gedrosselt wird. Nach einem

Eingriff der Stange 128 am Sitz 122 wird bei einem weiteren Niederidrücken des Pedals nur das Kolbenventil 72 nach links verschoben, wodurch der Druck am linken Ende des Hohlraums 88 am Schraubver-'Schluß 71 steigt. Dies hat keine Auswirkung auf den Druck in der Druckkammer 34-, da das Stangenende 127 sich auf dem Sitz 122 befindet. Natürlich bedeutet dieser Druckanstieg am linken Ende des Hohlraums 88 ein unnachgiebigeres Pedal infolge der hydraulischen Gegenwirkung auf das innere Ende des Kolbenventils. Der vorgegebene, in der Druckkammer 34 wirkende Servodruck kann durch Einstellung des Sitzes 122 gegenüber dem Ende 127 der Hdnlstange 12 8 ,bestimmt werden. Auf diese Weise kann der in der Kammer 34 wirkende Servodruck wahlweise auf einen Wert begrenzt werden, der den Leitungsdruck vom Hauptbremszylinder innerhalb eines annehmbaren I Bereichs unterhalb des höchstzulässigen Belastungstucks für die

■ Bremsleitungen hält.

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Claims

Patentansprüche

1. ^Hydraulischer Bremskraftverstärker mit einem Gehäuse und einem

darin verschiebbaren, das Gehäuse in eine Ablaßkammer und eine !

i Druckkammer teilenden Kolben, der mit einer Längsbohrung verse-j

hen ist, in der sich ein ein Kolbenventil aufweisendes Steuerventil befindet, wobei in der gelösten Stellung des Kolbenventilsdie Druckkammer mit der Ablaßkammer und in der Betätigungsstellung die Druckkammer mit einer hydraulischen Druckquelle verbunden ist, um in der Druckkammer für den Kolben einen

Servodruck aufzubauen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (12o) zur Druckbegrazung vorgesehen ist, die auf einen bestimmten Servodruckwert anspricht, um jeden weiteren Anstieg des Servodrucks zu unterbinden, sodaß der in der Druckkammer ;

erzielte Druck unterhalb des■oder auf dem vorgegebenen Druck- j wert gehalten wird. ·

2. Bremskraftverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kolbenventil (72) einen mittleren Hohlraum.(88) aufweist, der in der Betätigungsstellung des Kolbenventils die ι Druckkammer mit der Druckquelle verbindet, und daß die Ein-

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richtung (12o) zur Druckbegrenzung in dem·mittleren HOhlraum ;" (88) angeordnet ist, sodaß in der Betätigungsstellung des Kolbenventils bei einem Servodruck unterhalb des vorgegebenen Werts_; die Dru^ckkamni^er> C 34) zur Druckquelle (lo) hin geöffnet ist'und bei einem Servodruck gleich dem vorgegebenen Wert die Druckkammer zur Druckquelle hin geschlossen ist. "

3. Bremskraftverstärker nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, j daß die Einrichtung zur Druckbegrenzung einen Sitz (122) im j

mittleren Hohlraum (88) aufweist, sowie eine am Sitz angreifen-: de Hohlstange (128) und eine Feder (13M0, die zur Herstellung · einer Druckverbindung zur Druckkammer (34) über die Hohlstange j

• die Hohlstange vom Sitz wegdrückt, wobei die Hohlstange durch ^; den Servodruck bei dem bestimmten Wert beaufschlagt wird, um sie zur Unterbrechung der Druckverbindung zur Druckkammer

: vom Sitz zu drücken.

U. Bremskraftverstärker nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,

daß die Hohlstange (128) ferner Enden (127,129)mit unterschied- ; liehen, dem Servodruck ausgesetzten Flächen aufweist, wodurch

eine auf die Hohlstange wirkende, resultierende Kraft in einer zur Federkraft entgegengesetzten Richtung bestimmt wird.

5. Bremskraftverstärker nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichent, daß der Sitz (12 2) am Kolbenstangenende (127) mit der kleineren Fläche angeordnet ist, wobei der Sitz gegenüber diesem Ende (127) zur Bestimmung des vorgegebenen Servodruckwerts einstell-

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; bar ist, bei dem die Druckkammer (34) für einen weiteren Druck- !

_anstieg geschlossen ist. . !

6. Bremskraftverstärker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (12o) zur Druckbegrenzung, das Kolbenventil (72) und der Kolben (32) in dem Gehäuse konzentrisch gelagert sind und daß eine von einem Pedal betätigte Kolbenstange (loo) betriebsmäßig und koaxial mit dem Kolbenventil zu .dessen Verschiebung aus seiner gelösten Stellung; in seine Betatigungsstellung in Verbindung steht.

7. Bremskraftverstärker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (32) betriebsmäßig mit einem Hauptbremszylinder (42) verbunden ist, dessen Bremsleitungen mit den Fahrzeugbremsen verbunden sind, wobei die Einrichtung zur Druckbegrenzung den Bremsleitungsdruck auf einem Sicherheitswert hält.

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