DE2642993A1

DE2642993A1 - Kombinierter hydraulik- und vakuum- servokraftgeber

Info

Publication number: DE2642993A1
Application number: DE19762642993
Authority: DE
Inventors: Thomas R Soupal
Original assignee: Midland Ross Corp
Current assignee: Midland Ross Corp
Priority date: 1975-09-26
Filing date: 1976-09-24
Publication date: 1977-04-07
Also published as: SE7610414L; JPS5241774A; CA1046110A; AR212339A1; ES223476U; GB1505478A; US4072085A; IT1072902B; FR2325833B1; FR2325833A1; BR7606322A; ES223476Y

Description

Patentanwälte

Dr. O. Loesenbedc Dipl.-Ing. Stracke

Dipl.-Ing. Loesenbeck tt Bialefeld, Herforder Straße 17

MIDLAND-ROSS CORPORATION, 55, Public Square, Cleveland,

Ohio 44113, USA

Kombinierter Hydraulik- und Vakuum-Servokraftgeber

Die Erfindung betrifft einen Servokraftgeber und insbesondere, wenn auch nicht ausschließlich, Servokraftgeber, wie sie üblicherweise in Servobremsanlagen von Fahrzeugen eingesetzt werden. Der Erfxndungsgegenstand ist besonders im Zusammenhang mit Servobremsanlagen von Fahrzeugen anwendbar, hat aber weitere Anwendungsmöglichkeiten.

Hydraulik-Servokraftgeber, Vakuum-Servokraftgeber und Kombinationen davon sind bekannt. Moderne Automobile haben häufig maschinenseitig nur ein unzureichendes Vakuum verfügbar, um einen Vakuum-Servokraftgeber derart zu betätigen, daß dieser eine ausreichende Kraft für eine ordnungsgemäße Betätigung der Fahrzeugbremsen entwickelt. Hydraulik-Servokraftgeber allein sind in der Lage, eine entsprechende Kraft zu entwickeln, werden aber mit wachsender Größe und größer werdenden Pumpenkapazitäten sehr teuer. Es ist ferner erwünscht, ein Dual-System zu haben, um zumindest teilweise eine Servokraft im Falle einer Störung oder eines Bruches in einem der Systeme zu haben. Demzufolge hat man Hydraulik- und Vakuum-Servokraf tgeber kombiniert, indem man sie koaxial in Reihe angeordnet hat, mit einem gemeinsamen Kraftabgabeglied.

709-8U/0710

MXDI,AND-ROSS CORPORATION

Bei den bislang bekannten kombinierten Hydraulik- und Vakuum-Servokraftgebern sind die betätigenden Ventile so angeordnet und eingestellt, daß der Vakuum-Servokraftgeber als erster betätigt wird und im v/esentlichen seine volle Leistung abgibt, bevor der Hydraulik-Servokraftgeber eingeschaltet wird. Wenn ein derartiger kombinierter Servokraftgeber im Zusammenhang mit einer hydraulisch betätigten Antiblockiersteuerung für die Räder benutzt v/ird, steht in einem solchen Fall ein unzureichender hydraulischer Druck von dem Hydraulik-Servokraftgeber zur Verfügung, um die Antiblockiersteuerung bei niedrigen Bremskräften zu betätigen, weil in dem Fall lediglich der Vakuum-Servokraftgeber eingeschaltet ist. Dies bedeutet, daß ein zusätzliches teures Steuerventil samt Betätigungseinrichtung vorgesehen werden muß, um für einen ausreichenden hydraulischen Druck für die Betätigung der Antiblockiersteuerung zur Verfügung zu haben, wenn lediglich der Vakuum-Servokraftgeber betätigt ist.

Die vorstehend genannten Nachteile sollen mit dem Erfindungsgegenstand beseitigt werden. Ausgehend von einem kombinierten Hydraulik- und Vakuum-Servokraftgeber, die beide in Reihe verbunden sind und ein gemeinsames Kraftabgabeglied haben, besteht die erfindungsgemäße Lösung darin, daß sie eine gemeinsame Betätigungseinrichtung zum Ingangsetzen in einer Folge haben, bei der zunächst im wesentlichen die volle Kraft des Hydraulik-Servokraftgebers auf das Abgabeglied aufgebracht wird, während der Vakuum-Servokraftgeber im wesentlichen unbetätigt ist, und dann die Kraft des Vakuum-Servokraftgebers auf das Kraftabgabeglied aufgebracht wird.

In einer bevorzugten Ausgestaltung beinhalten der Hydraulik- und der Vakuum-Servokraftgeber jeweils Betätigungsventile. Die gemeinsame Betätigungseinrichtung beinhaltet ein gemeinsames Betätigungsglied für die Ventile und ist so ausgelegt,

■709814/0719 '

MIDLAND-ROSS CORPORATION

daß sie zunächst das Betätigungsventil für den Hydraulik-Servokraftgeber zwecks dessen Ingangsetzung betätigt und erst daraufhin das Betätigungsventil des Vakuum-Servokraftgebers betätigt, um diesen in Gang zu setzen.

In einer weitere bevorzugten Ausgestaltung beinhaltet der Hydraulik-Servokraftgeber einen Kolben und ein normalerweise offenes Hydraulikventil, um im Nebf&rom Hydraulikflüssigkeit von der einen Seite zur anderen des Kolbens zu leiten. Die Betätigungseinrichtung wirkt darauf hin, zunächst das Hydraulikventil zu schließen und dann zeitweilig den Vakuum-Servokraf tgeber mit wesentlich weniger als seinem vollen Potential in Gang zu setzen, so daß der Vakuum-Servokraftgeber lediglich dem Hydraulik-Servokraftgeber folgt, ohne irgendeine bedeutende Kraft auf das gemeinsame Kraftabgabeglied abzugeben, bis im wesentlichen die volle Kraft des Hydraulik-Servokraftgebers auf das Abgabeglied aufgebracht ist, v/oraufhin der Vakuum-Servokraf tgeber dann eingeschaltet wird, um im wesentlichen sein volles Potential zu entwickeln.

Der Servokraftgeber wird mit besonderem Vorteil in einer Antiblockier-Steuereinrichtung für eine Fahrbremsanlage installiert und die Antiblockiersteuerung ist zur leitenden Verbindung mit den Ein- und Auslassen für den Hydraulik-Servokraf tgeber verbunden. Wann immer der Servokraftgeber eingeschaltet wird, wird der Hydraulik-Servokraftgeber zuerst in Gang gesetzt, so daß Hydraulikdruck auf die Antiblockier-Steuereinrichtung gegeben wird, selbst wenn nur niedrige Bremskräfte auftreten. Eine solche Antiblockier-Steuereinrichtung, in der ein Servokraftgeber gemäß der Erfindung mit Vorteil eingesetzt v/erden kann, ist in der US-PS 3 810 680 gezeigt.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes wird nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieb«r»wg &1A/Q719

MDLAND-kOSS CORPORATION

Es zeigen

Fig. V einen Querschnitt durch einen kombinierten Servokraftgeber gemäß der Erfindung,

Fig. 2 ein Schemabild einer Antiblockiersteuerung für ein Fahrzeugrad mit einem kombinierten Servokraftgeber gemäß der Erfindung.

Der in Fig. 1 dargestellte kombinierte Hydraulik— und Vakuum-Servokraftgeber A beinhaltet einen Hydraulik-Servokraftgeber B und einen Vakuum-Servokraftgeber C, die in Reihe koaxial zueinander montiert sind und die ein gemeinsames Kraftabgabeglied 12 haben.

Der Vakuum-Servokraftgeber C ist von bekannter Bauart (US-PS 3 628 422) und beinhaltet Gehäuseteile 14 und 16, die durch ein Klemmband 18 miteinander verbunden sind und die einen äußeren Umfangswulst 20 einer flexiblen Membran zwischen sich festklemmen, die einen inneren Umfangswulst 24 aufweist, der zwischen zwei Membranplatten 26 und 28 festgeklemmt ist, die beispielsweise durch Punktschweißen miteinander verbunden sind. Die Membran 22 und die Membranplatten 26 und 28 bilden zusammen eine bewegliche Membran D. Die Membran D bildet zusammen mit den Gehäuseteilen 14 und 16 auf ihren beiden Seiten erste und zweite Kammern 32 und 34.

Eine Lagerbuchse E ist zwischen den in Längsrichtung voneinander abständigen inneren Endabschnitten der Membranplatten 26 und 28 angeordnet und beinhaltet einen länglichen zylindrischen Hülsenabschnitt 38, der sich durch eine Dichtung in dem Gehäuseteil 16 erstreckt. Das Innere des Hülsenabschnittes 38 ist zur Atmosphäre hin durch einen Filter 39

^offen· 7098U/Ö719

ΐDJ,P-ND-ROSS CORPORATION

Die Lagerbuchse E hat einen vorderen Hohlraum, in dem ein rechteckiges Brückenstück 44 sowie ein Paar von rechteckigen Hebeln 46 angeordnet sind, die von einem Deckel 48 in dem Hohlraum gehalten werden. Durchlässe 50 schaffen eine leitende Verbindung zv/ischen der Kammer 32 und einem ringförmigen Hohlraum 52, der die Lagerbuchse E zwischen den inneren Endabschnitten der Membranplatten 26 und 28 umgibt. Ein im wesentlichen radialer Durchlaß 54 in der Lagerbucnse E schafft eine leitende Verbindung zv/ischen dem ringförmigen Hohlraum 52 und einem axialen Durchlaß 56, der mit dem Inneren des Hülsenabschnittes 38 in leitender Verbindung steht,* Sin weiterer radialer Durchlaß 58 schafft eine leitende Verbindung zwischen der Kammer 34 entweder mit der Kammer 32 oder mit der Atmosphäre^ je nach der Stellung eines Ventils.

Die Betätigungsmittel zum Ingangsetzen des kombinierten Servokraftgebers A beinhalten eine hin- und herbewegbare Stange 60, die sich durch den Filter 39 erstreckt, der mit Preßsitz oder auf andere Weise in dem Hülsenabschnitt 38 gegen eine axiale Bewegung relativ zur Hülse festgesetzt ist. Die Stange 60 erstreckt sich ferner durch ein Teil 62, das ebenfalls durch Preßsitz oder auf andere Weise in dem Hülsenabschnitt 38 gegen axiale Bewegung festgesetzt ist. Die Betätigungsstange 60 ist an einem Ventilstück 64 befestigt, das einen Sitz 66 hat, der mit einem balgartigen Ventilschließstück 68 zusammenwirkt, das an dem Teil 62 befestigt ist und das normalerweise durch eine Schraubfeder 70 nach links gesehen auf Fig. 1 vorgespannt gehalten ist. Sine itfeitere Schraubfeder 72 wirkt zwischen dem Teil 62 und einem Sprengring 74, der an einer Schulter 76 auf der Betätigungsstange 60 anliegt. Das Ventilstück 64 ist gleitend in einer Bohrung angeordnet, die einen Sitz 78 hat.

Die Kammer 32 ist normalerweise über eine Verbindung 80 mit einer Vakuumquelle verbunden. In der in Fig. 1 darge-

7098U/0719

MIDLAND-ROSS CORPORATION

- 3

stellten Stellung befindet sich die Kammer 32 in leitender Verbindung mit der Kammer 34 über den Durchlaß 50, den ringförmigen Hohlraum 52, über die Durchlässe 54 und 56, am Sitz 78 vorbei und durch den Durchlaß 58. Wird die Betätigungsstange 60 gesehen auf Fig. 1 nach links bewegt, kontaktiert das Ventilsschließstück 68 den Sitz 78 und blockiert damit die leitende Verbindung zwischen den Kammern 32 und 34, da der Durchlaß 56 dann nicht länger an dem Sitz 78 vorbei mit dem Durchlaß 58 in leitender Verbindung steht. Eine geringfügige v/eitere Bewegung der Betätigungsstange nach links führt dazu, daß sich der Sitz an dem Ventilstück 64 von dem Ventilschließstück 68 fortbewegt, so daß dann atmosphärischer Druck durch den Hülsenabschnitt 38 eindringt, und zwar an den zentralen Öffnungen in dem Teil 62 vorbei, am Ventilschließstück 68 vorbei und dann am Sitz 66 vorbei und durch den radialen Durchlaß 58 derart, daß die Kammer 34 dann dem Atmosphärendruck ausgesetzt ist und die Membran D nach links bewegt wird.

Der Hydraulik—Servokraftgeber B beinhaltet ein Gehäuse 84, das an dem Gehäuseteil 14 befestigt ist und eine zylindrische Bohrung 86 aufweist. Ein Kolben F ist hin- und herbeweglich in der Bohrung 86 angeordnet und weist einen Vorsprung 88 auf, der durch eine in der Bohrung 86 befestigte Dichtung 90 geführt ist und das Kraftabgabeglied 12 trägt, das in der üblichen Weise mit einem Gestänge zur Betätigung eines Hauptzylinders zur Betätigung der Fahrzeugbremsen verbunden ist.

Eine an dem Kolben F befestigte Führungshülse 92 erstreckt sich durch eine Dichtung 94 in dem Gehäuse 84. Eine auf der Hülse 92 vorgesehene Scheibe 96 wirkt gegen einen Sprengring 98 auf der Hülse 92 unter der Kraft einer Schraubfeder 99, die normalerweise den Kolben F und die Membran D in den in der Fig. 1 dargestellten Stellungen hält. Das Ende 101 der Hülse 92 liegt an dem Brückenstück 44 in der Lagerbuchse

ε an. 709814/0719

RIDLAND-ROSS CORPORATION

- 40

Innerhalb des Kolbens F ist in dem Abschnitt 102 der Hülse 92 hin- und herbeweglich eine Ventilhülse G angeordnet, die eine nach außen v/eisende Umfangsschulter 104 aufweist, die normalerweise durch eine Feder 108 gegen eine nach innen vorstehende Umfangsschulter 106 der Hülse 92 gedrückt gehalten ist. Die Ventilhülse G hat einen im Durchmesser kleineren Endabschnitt 110, der gleitend relativ zu einem Sitz 112 angeordnet ist, sowie ferner einen nach außen abgesetzten Abschnitt 114 innerhalb des Abschnittes 102 der Hülse, der einen im Durchmesser größeren Bereich 116 bildet. Der andere Endabschnitt 118 der Ventilhülse G auf der gegenüberliegenden Seite der Schulter 104 hat einen noch größeren Durchmesser als der Abschnitt 116. Bei dieser Ausgestaltung hat die Ventilhülse G eine kleinere Außenfläche gegenüber dem einen Ende 120 des Zylinders des Hydraulik-Servokraftgebers B als gegenüber dessen anderem Ende 122. Die Ventilhülse G hat ferner an ihrem Umfang einen nach innen geneigten Sitz 124, der mit einem flachen Endstück 126 auf einer Kolbenstange 128 zusammenwirkt, die normalerweise durch eine Feder 130 nach rechts, gesehen auf Fig. 1, gedruckt ist, die auf einen Sprengring 132 einwirkt, der in der Hülse 92 angeordnet ist, und die ferner gegen eine Schulter 134 auf der Kolbenstange 128 wirkt. Ein Sprengring 138 innerhalb der Hülse 92 benachbart dem Hülsenende 101 verhindert eine Verlagerung der Kolbenstange 128 aus der Hülse 92 heraus.

Ein Einlaß 140 steht in leitender Verbindung mit der Bohrung 86 an deren einem Ende 120 und ein Auslaß 142 steht mit der Bohrung 86 an deren anderem Ende 122 in leitender Verbindung. Ein Durchlaß 144 schafft eine leitende Verbindung zwischen dem Einlaß 140 und einem anderen Anschluß 146, der mit einer Hydraulikpumpe verbunden ist. Stopfen 148 und 150 verschließen die Öffnungen in dem Gehäuse 84, die beim Bohren des Einlasses 140 und des Durchlasses 144 entstehen. Ein Druckfreigabeventil 151 kann eine leitende Verbindung zwischen

709814/0719

MIDLAND-ROSS CORPORATION

-Jt-

dem Durchlaß 144 und dem Auslaß 142 herstellen. Die Hülse 92 hat seitliche Anschlüsse 154, die eine leitende Verbindung "von der einen Seite des Kolbens F zu dessen anderer Seite durch die Ventilhülse G und seitliche Anschlüsse 156 in den Vorsprung 88 des Kolbens hindurch ermöglichen. Der Kolben F hat einen gußeisernen Dichtring 158 in einer Umfangsnut, der die Wandung der zylindrischen Bohrung 86 beaufschlagt. Die axiale Länge des Kolbens F, die die Wandung der zylindrischen Bohrung 86 beaufschlagt, ist kleiner als der Durchmesser des Einlasses 140 und der Kolben F ist normalerweise in der gezeigten Stellung gegen eine Schulter 160 in der Bohrung 86 gehalten, so daß der Einlaß 140 zu beiden Seiten des Kolbens F hin zur zylindrischen Bohrung 86 offen ist.

Das Ventilstück 64 innerhalb der Lagerbuchse E hat einen Vorsprung 164, der sich durch ein entsprechendes Loch in dem Brückenstück 44 erstreckt und die Kolbenstange 128 beaufschlagt. Eine Feder 168 wirkt zwischen der Lagerbuchse E und den Reaktionshebeln 46 derart, daß normalerweise diese Hebel flach gegen das Brückstück 44 angedrückt sind, wie in Fig. 1 dargestellt.

Der hydraulische Kolben F nimmt normalerweise eine passive Stellung benachbart dem einen Ende 120 des Servokraftgebers B ein und ist gegen dessen anderes Ende 122 in Arbeitsstellungen bewegbar. Speist eine Hydraulikpumpe Hydraulikflüssigkeit durch den Einlaß 140, wird die in die Bohrung 86 auf der einen Seite des Kolbens F einfließende Hydraulikflüssigkeit einfach zum Speicher durch den Auslaß 142 zurückgeführt. Die Hydraulikflüssigkeit, die durch den Einlaß auf die rechte Seite des Kolbens F strömt, strömt durch den Anschluß 154, am Sitz 124 vorbei, durch die Ventilhülse G, durch den Anschluß 156 in die zylindrische Bohrung 86 auf der linken Seite des Kolbens F und von dort zurück zum Speicher durch den Auslaß 142.

709814/0719

MÄDIiAND-ÄOflS CORPORATION

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist der Abstand zwischen dem Sitz 124 an der Ventilhülse G und dem flachen Ende 126 der Kolbenstange 128 ein wenig kleiner als der Abstand zwischen dem Ventilstück 64 und den Reaktionshebeln 46 und zwischen dem Ventilschließstück 68 und dem Sitz 78. Werden die Bremsen betätigt, bewegt sich die Betätigungsstange 60 nach links, gesehen auf Fig. 1, derart, daß sich das Ventilschließstück 68 unter Einfluß der Feder 70 auf den Sitz 78 zu bewegt und das Ventilstück 64 sich auf die Reaktionshebel 46 zu bewegt. Zur gleichen Zeit wirkt der Vorsprung 164 des Ventilstückes 64 gegen die Kolbenstange 128 und bewegt diese nach links, bis das flache Ende 126 auf den Sitz 124 aufsetzt, um das Innere der Ventilhülse G gegen den Durchfluß der Hydraulikflüssigkeit zu schließen. Zu dieser Zeit bewegt sich der Kolben F noch nicht, weil praktisch kein Druck auf der rechten Seite des Kolbens F aufgebaut ist, dank der Tatsache, daß der Einlaß 140 auf der entgegengesetzten Seite des Kolbens F frei offen zum Speicher ist· Eine weitere Bewegung der Betätigungsstange 60 bewirkt, daß das Ventilschließstück 68 sich gegen den Sitz 78 setzt und der Sitz 66 vom Ventilschließstück 68 fortbewegt wird, um die Kammer 34 gegen eine leitende Verbindung mit dem Vakuum in der Kammer 32 zu schließen und die Kammer 34 durch den Hülsenabschnitt 38 hindurch zur Atmosphäre zu lüften. Die Membran D beginnt dann, sich nach links, gesehen auf Fig. 1, zu bewegen und das Brückenstück 44 wirkt gegen das Ende 101 der Hülse 92, um den Kolben Fwnach links zu bewegen, bis er hinter den Einlaß 140 gelangt ist. Während dieses Vorganges, der sehr schnell abläuft, ist die Kammer 34 nur momentan zur Atmosphäre offen, so daß der Vakuum-Servokraftgeber C mit wesentlich weniger als seinem vollen Potential in Gang gesetzt ist. Sobald der Kolben F in einer Stellung ist, in der sich der Einlaß 140 im wesentlichen vollständig auf der rechten Seite des Kolbens F befindet, beginnt der Hydraulikdruck, den Kolben F nach links zu bewegen. Die Membran D und die Lagerbuchse E folgen der Hülse 92 dank der teilweisen

709814/0719

MIDLAND-.ROSS CORPORATION

- yr-

Unterdrucksetzung in der Kammer 34 und diese Bev/egung der Lagerbuchse E nimmt die Bewegung der Betätigungsstange 60 und des Ventilstückes 64 auf, bis das Ventilschließstück 68 gegen beide SitE 66 und 78 angelegt ist, in welcher Stellung das Ventil des Vakuum-Servokraftgebers sich in einer Übergangsstellung befindet, in der die Kammer 34 nicht mit der Atmosphäre und nicht mit der Kammer 32 in Verbindung steht und lediglich teilweise unter Druck gesetzt ist, und zwar auf einen Druck, der niedriger als der Atmosphärendruck ist. Während der Arbeit des Haydraulikkolbens F verbleibt das Vakuumventil normalerweise in dieser Übergangsstellung, bis die volle Kraft des Hydraulik-Servokraftgebers B aufgebracht ist oder bis weitere zusätzliche Bremskraft erforderlich ist, woraufhin weitere Bewegung der Betätigungsstange 60 nach links wiederum bewirkt, daß das Ventilstück 64 sich relativ zur Lagerbuchse E bewegt, so daß der Sitz 66 von dem Ventilschließstück 68 fortbewegt und wiederum die Kammer 34 zum Atmosphärendruck hin geöffnet wird, so daß der Vakuum-Servokraftgeber C in Gang gesetzt ist, um seine volle Kraft aufzubringen.

Der für die Ventilhülse G geschaffene Überlauf verhindert, daß extrem große Kräfte durch das flache Ende 126 der Kolbenstange 128 gegen den Sitz 124 aufgebracht werden und ermöglicht eine ausreichende Bewegung für die Kolbenstange 128, nachdem diese sich gegen den Sitz 124 gesetzt hat, um den Vakuum-Servokraftgeber C teilweise zu betätigen. Ist der Kolben F einmal nach links über den Einlaß 140 hinaus bewegt worden, sickert Hydraulikflüssigkeit an dem Endbereich 118 der Ventilhülse und den Schultern 104 und 106 vorbei in den Hohlraum 102. Dieser hydraulische Druck, der auf den abgesetzten Abschnitt 114 und auf die linke Seite der Schulter 104 wirkt, ist größer als der Druck, der gegen die rechte Seite der Schulter 104 wirkt, so daß dieser Hydraulikdruck die Ventilhülse G nach rechts drückt, während der Hydraulik-Servokraf tgeber B in Tätigkeit ist, und somit der Feder 108

7098U70719

HID),AND-ROSS CORPORATION

- MT-

hilft, den Sitz 124 fest in Anlage an de Schulter 106 gedrückt zu halten.

Die vorstehend beschriebene Anordnung zur Anfangsbetätigung des Hydraulik-Servokraftgebers B durch ein erstes momentanes Einschalten des Vakuum-Servokraftgebers C mit wesentlich weniger als seinem vollen Potential ist eine bevorzugte Ausführungsform. Es wäre auch möglich, den Kolben F vollständig auf die linke Seite des Einlasses 140 lediglich durch eine Kraft zu bewegen, die von der Betätigungsstange 60 allein aufgebracht wird, oder den Kolben F vollständig nach der linken Seite des Einlasses 140 anfänglich mit all dem Hydraulikstrom zu bewegen, der normalerweise durch die Ventilhülse G läuft, bis das flache Ende 126 der Kolbenstange 128 sich gegen den Sitz 124 setzt. Im Kaltbetrieb hat die Hydraulikflüssigkeit eine größere Viskosität und dies kann Probleme mit sich bringen, wenn der Kolben F vollständig auf die linke Seite des Einlasses 140 in die passive Stellung bewegt ist, v/eil die Ventilhülse G größer sein müßte, um all den Flüssigkeitsstrom zu bewältigen. Dieses Ventil größer zu machen, bringt eine verringerte Steuerbarkeit mit sich und das Ventil neigt zum Oszillieren, wenn eine gute Modulation nicht möglich ist. Die Probleme eines kalten Flüssigkeitsstromes lassen es geraten sein, die Ventilhülse größer zu machen, während das Oszillationsproblem es geraten sein äcBsssct läßt, die Hülse kleiner zu machen. Die Ausgestaltung derart, daß der Kolben F in seiner passiven Stellung so liegt, daß der Flüssigkeitsstrom durch den Einlaß 140 auf seine beiden Seiten strömen kann, löst diese beiden Probleme der Kaltströmung und der Oszillation. Trotzdem wäre es denkbar, die Ventilhülse größer zu machen und dann andere Kompensationsmittel zum Herabsetzen der Oszillation einzusetzen, während der Kolben F in seiner passiven Stellung dann vollständig auf der linken Seite des Einlasses 140 angeordnet wird.

ORIGIN »M*»«- 709814/0719 "^lörc

KTDLAND-ROSS CORPORATION

In der dargestellten und beschriebenen Anordnung arbeitet die Ventilhülse G und ihr Sitz 124 mit dem flachen Ende
126 der Kolbenstange 128 zusammen, um ein Betätigungsventil für einen Hydraulik-Servokraftgeber zu bilden. Das Ventilschließstück 68 und die Sitze 66 und 78 definieren ein Betätigungsventil für den Vakuum-Servokraftgeber. Die beiden Ventile werden durch ein gemeinsames Betätigungsglied, und zwar die Betätigungsstange 60, betätigt. Dieses Betätigungsglied wirkt derart, daß der Hydraulik- und der Vakuum-Servokraftgeber in Aufeinanderfolge derart eingeschaltet werden, daß zuerst die volle Kraft des Hydraulik-Servokraftgebers aufgebracht wird und dann die Kraft des Vakuum-Servokraftgebers. Dies geschieht dadurch, daß zunächst das Betätigungsventil für den Hydraulik-Servokraftgeber betätigt wird und dann erst das Betätigungsventil für den Vakuum-Servokraftgeber. In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ist das Betätigungsventil für den Hydraulik-Servokraftgeber normalerweise offen, um im Nebenstrom Hydraulikflüssigkeit durch die Ventilhülse G von der einen Seite zur anderen
Seite des Kolbens F zu leiten. Das Betätigungsglied schließt zuerst dieses Ventil und schaltet dann zwitweilig den
Vakuum-Servokraftgeber C mit wesentlich weniger als seinem vollen Potential ein, so daß die Membran D des Vakuum-Servokraf tgebers einfach dem Hydraulik-Servokraftgeber folgt,
ohne irgendeine bedeutende Kraft auf das gemeinsame Kraftabgabeglied 12 aufzubringen, bis im wesentlichen die volle Kraft des Hydraulik-Servokraftgebers B auf das Glied 12
aufgebracht ist, woraufhin dann der Vakuum-Servokraftgeber C durch Öffnung seines Ventils in Gang gesetzt wird, um seine volle Kraft aufzubringen.

Wie vorstehend erläutert wurde, ist die Ventilhülse G axial relativ zum Kolben F beweglich und ist normalerweise in
einer Richtung gegen die Kolbenstange 128 durch die Feder unter Spannung gesetzt. Die Ventilhülse G ist ^iREGTED

709814/0719

JDIAND-ROSS CORPORATION

->ar-

einer entgegengesetzten Richtung nach links, gesehen auf Fig. Ij verschieblich, wenn das Ende 126 der Kolbenstange 128 auf den Sitz 124 aufsetzt, um den Überlauf der Kolbenstange 128 aufzunehmen. Es hat sich dabei herausgestellt, daß ein gußeiserner Kolbenring 158 gegenüber einem elastomeren Ring umbedingt zu bevorzugen ist, weil letzterer bei der Bewegung an dem Einlaß 140 vorbei leichter verlagert oder beschädigt werden könnte.

Die Hülse 92 kann als Teil des Kolbens F angesehen werden, mit einer inneren Öffnung durch die Schulter 106, wobei die Öffnung an der Dichtung 112 vorbei eine Bohrung in dem Kolben F. definiert. Mit der so definierten Bohrung ist der Mittelbereich einer derartigen Bohrung vergrößert, um den Hohlraum 102 zu definieren, der die Ventilhülse G umgibt. Bei Ausgestaltung der Durchmsser. der Ventilhülse G, wie vorstehend im einzelnen beschrieben, hat diese Ventilhülse eine größere Außenfläche innerhalb des Hohlraumes 102 gegenüber dem einen Ende 122 als gegenüber dem anderen Ende 120 des Servokraftgebers B. Eine Sickerbahn ist am äußeren Endbereich 118 der Hülse vorbei und an der Schulter 106 vorbei in den Hohlraum 102 hinein vorgesehen, um den Hohlraum 102 in einer Richtung gegen das eine Ende 120 unter Druck zu setzen, und zwar mit einer Kraft proportional zum Druck, der auf den Kolben F wirkt.

In Fig. 2 ist schematisch der kombinierte Hydraulik- und Vakuum-Servokraftgeber der vorliegenden Erfindung eingebaut in eine Antiblockier-Steueranlage für ein Fahrzeugrad dargestellt. Der kombinierte Servokraftgeber A ist mit einem Hauptzylinder H verbunden, von dem eine Leitung 170 zu den Vorderradbremsen 172 und eine Leitung 174 über einen Modulator 176 und eine Leitung 178 zu den rückwärtigen Fahrzeugbremsen 180 führen. Eine Hydraulikpumpe 182 treibt Hydraulikflüssigkeit durch eine Leitung 184 zu einer Servosteuereinheit 186 und von dort durch die Leitung 188 zum Einlaß 146

7098U/0719

MIOLAND-RCflS CORPORATION

des Servokraftgebers A. Eine Abzweigleitung 190 verbindet die Leitung 188 mit dem Modulator 176. Eine Rücklaufleitung 194 ist mit dem Auslaß 142 des Servokraftgebers verbunden und steht andererseits mit einem Speicher 196 in leitender Verbindung, der über eine Leitung 198 mit der Pumpe 182 verbunden ist. Eine Abzweigleitung 202 verbindet die Rücklaufleitung 194 mit dem Modulator 176. Mit dem Modulator 176 sind ein Sensor 204 sowie eine logische Steuerung 206 verbunden. In üblicher Weise reagiert der Sensor 204 auf eine Radblockierung der rückwärtigen Räder und sendet dann entsprechende Signale durch die logische Steuerung 206 zur Erzeugung von Antiblockiersteuersignale für den Modulator 176. Ein derartiges Signal betätigt den Modulator 176 in dem Sinne, daß der Bremsdruck an den rückwärtigen Fahrzeugbremsen herabgesetzt wird, so daß die rückwärtigen Bremsen innerhalb eines gewünschten Prozentbereiches von Radschlupf rollen können, anstatt zu blockieren.

Bei früheren Anordnungen der in Frage stehenden Art, bei denen ein Vakuum-Servokraftgeber als erster auf im wesentlichen seine volle Abgabekraft gebracht wurde, bevor der Hydraulik-Servokraftgeber eingeschaltet wurde, waren eine zusätzliche Pumpe oder eine spezielle Ventil- und Steuereinrichtung erforderlich, um den Modulator bei geringer Bremskraftaafbringung zu betätigen· Erfindungsgemäß wird der Hydraul ik-Servokraftgeber als erster in Bang gesetzt, so daß der volle Hydraulikdruck zur Verfügung steht, um den Modulator 176 und die Rad-Antablockier-Steuereinrichtung zu allen Zeiten zu betätigen, insbesondere auch bei sehr geringer Bremskraftanwendung.

Die vorstehend beschriebene Ausgestaltung, bei der hydraulischer Druck auf die Ventilhülse G wirkt, um diese nach ^ rechts, gesehen auf Fig. 1, zu drücken, macht es möglich, eine sehr viel kleinere Feder 108 einzusetzen, als es sonst \^fi

ψ- 709814/0719

V'IDLAMD-RO-SS CORPORATION

möglich v/äre. V/enn der Hydraulik-Servokraf tgeber B eingeschaltet wird, wirkt der Hydraulikdruck mit einer Tendenz zur Bewegung der Ventilhülse G nach links, gesehen auf Fig. 1, von dem flachen Ende 126 der Kolbenstange 128 fort. Eine größere Kraft, die auf die größere gegenüberliegende Stirnfläche der Ventilhülse G innerhalb des Hohlraumes 102 wirkt, hilft der Feder 108, den Sitz 124 fest in Anlage an der Schulter 106 der Hülse 92 zu halten. Diese, eine sehr viel kleinere und schwächere Feder ermöglichende Ausgestaltung reduziert beträchtlich die Kosten der Ventilanordnung und ist auch sehr raumsparend.

Der Erfindungsgegenstand wurde unter Bezuegnahme auf ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel beschrieben. Äquivalente Abwandlungen und Modifikationen liegen im Schutzbereich des Erfindungsgegenstandes.

7098U/Q719

Leerseff®

Claims

MIDLAND-HUSS CORPORATION

Patentansprüche

Kombinierter Hydraulik- und Vakuum-Servokraftgeber, dessen beiden in Reihe verbundenen Kraftgeber auf ein gemeinsames Kraftabgabeglied wirken, dadurch gekennzeichnet, daß ein gemeinsames Betätigungsglied (60) vorgesehen ist, mit dem die Servokraftgeber in Aufeinanderfolge derart betätigbar sind, daß zunächst die volle Kraft des Hydraulik-Servokraftgebers (B) auf das Kraftabgabeglied (12) aufgebracht wird, während der Vakuum-Servokraf tgeber (C) im wesentlichen unwirksam bleibt und dann die Kraft des Vakuum-Servokraftgebers (C) auf das Kraftabgabeglied (12) aufgebracht wird.

Servokraftgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hydraulik- und der Vakuum-Servokraftgeber (B und C) jeweils hydraulische und vakuum-betätigte Betätigungsventile (G,124,126,128; 66,68,78) aufweisen und das Betätigungsglied eine gemeinsame Betätigungsstange (60) für diese Betätigungsventile beinhaltet, mit der zunächst das Betätigungsventil (G^124, 126,128) für den Hydraulik-Servokraftgeber (B) und danach das Betätigungsventil (66,68,78) für die Betätigung des Vakuum-Servokraftgebers (C) betätigbar sind.

Servokraftgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hydraulik-Servokraftgeber (B) einen Kolben (F) aufweist sowie ein normalerweise offenes hydraulisches Betätigungsventil (G}124,126,128), mit dem Hydraulikflüssigkeit von der einen Seite zur anderen Seite des Kolbens (P) im Nebenstrom leitbar ist, wobei das gemeinsame Betätigungsglied (60) derart wirkt, daß es zuerst das hydraulische Ventil schließt und dann zeitweilig den Vakuum-Servokraftgeber (C) mit nenneswert weniger als seinem vollen Kraftpotential betätigt derart, daß der Vakuum-Servokraftgeber (C) dem Hydraulik-Servokraftgeber (B) lediglich folgt,

709914/0719

HIOLAND-^CSS CORPORATION

vr -

ohne eine nennenswerte Kraft auf das gemeinsame Abgabeglied (12) aufzubringen, bis die volle Kraft des Hydraulik-Servokraftgebers (B) aufgebracht ist, woraufhin dann der Vakuum-Servokraftgeber (C) zur Abgabe seiner vollen Kraft in Gang setzbar ist.

4. Servokraftgeber nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hydraulik-Servokraftgeber (B) einen Kolben (F) aufweist, der in einer Bohrung (86) eines Gehäuses (84) angeordnet ist, an welche Bohrung (86) ein Einlaß (140) für die Hydraulikflüssigkeit auf mindestens einer Seite des Kolbens (F) angeschlossen ist und ferner ein normalerweise offenes hydraulisches Betätigungsventil (G, 124,126) durch den Kolben (F) geführt ist, um Hydraulikflüssigkeit von der einen zur anderen Kolbenseite strömen zu lassen, und wobei ferner das Betätigungsglied (60) im Sinne einer Schließung des hydraulischen Ventils betätigbar ist derart, daß ein hydraulischer Druck auf der einen Seite des Kolbens aufbaubar ist und dieser hydraulische Druck den Kolben (F) im Sinne einer Kraftbeaufschlagung des Kraftabgabegliedes (12) bewegt.

5. Servokraftgeber nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das hydraulische Betätigungsventil eine Ventilhülse (G) aufweist, die in dem Kolben (F) für eine Strömung von Hydraulikflüssigkeit dort hindurch von der einen zur anderen Kolbenseite angeordnet ist, welche Ventilhülse (G) einen Sitz (124) aufweist, der auf der einen genannten Kolbenseite liegt, wobei die Betätigungseinrichtung eine Stange (128) aufweist, deren eines Ende (126) mit dem Ventilsitz zusammenwirkt.

6. Servokraftgeber nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilhülse (G) axial beweglich relativ zum Kolben (F) angeordnet und federnd in Richtung auf die Stange (128) zu.gedruckt gehalten ist.

7098U/0719

MIDLAND-ROSS CORPORATION

7»- Servokraf tgeber nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des mit der Bohrung (86) im Gehäuse (84) des Hydraulik-Servokraftgebers (B) zusammenwirkenden Abschnittes des Kolbens (F) kleiner ist als der Durchmesser des die Hydraulikflüssigkeit zuführenden Einlasses (140) und der Kolben (F) in seiner Ruhestellung derart gehalten ist, daß auf seinen beiden Seiten eine offene Verbindung zu dem Einlaß (140) besteht.

8. Servokraftgeber nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaß (140) und der Auslaß (142) des Hydraulik-Servokraftgebers (B) mit einer Rad-Antiblockier-Steuereinrichtung einer Fahrzeugbremsanlage verbunden sind.

7098U/0719