DE2925300A1

DE2925300A1 - Hydraulischer bremskraftverstaerker

Info

Publication number: DE2925300A1
Application number: DE19792925300
Authority: DE
Inventors: Jack Martinic
Original assignee: Bendix Corp
Current assignee: Bendix Corp
Priority date: 1978-06-23
Filing date: 1979-06-22
Publication date: 1980-01-10
Also published as: CA1133030A; JPS554295A; GB2023757B; FR2429135A1; GB2023757A; FR2429135B1; IT7923757A0; AU4791479A; IT1121869B; US4250795A

Description

Hydraulischer Bremskraftverstärker

Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Bremskraftverstärker gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1. Derartige Bremskraftverstärker werden insbesondere für Kraftfahrzeuge verwendet.

Bei den Bremsanlagen von Kraftfahrzeugen werden zuweilen hydraulische Bremskraftverstärker verwendet, die mit einer Druckquelle verbunden sind und durch den Fahrer des Fahrzeuges wahlweise aktivierbar sind, um dann eine ServounterStützung für den Bremsvorgang zu bewerkstelligen. In dem Gehäuse des Bremskraftverstärkers ist ein Kolben gelagert, welcher durch den in einer Druckkammer herrschenden Druck verlagerbar ist. In dem Gehäuse ist ferner ein Steuerventil angeordnet, welches durch ein Betätigungsglied verlagerbar ist_; so die Druckmittelzufuhr von der Druckquelle zur Druckkammer über eine Einlaßöffnung und eine Auslaßöffnung des Gehäuses zu steuern.

Um die Menge des zugeführten Druckmittels bzw. den Wert des Druckes, der in der Druckkammer herrscht, vorgeben zu können, kann man einen Druckbegrenzer verwenden, wie er in den US-Patentschriften 37 24 332 und 37 28 942 beschrieben ist. Auf diese Weise kann man den in der Druckkammer herrschenden Druck abbauen, wenn dieser oberhalb eines vorgegebenen Wertes liegt.

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Durch die vorliegende Erfindung soll ein Bremskraftverstärker gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 verbessert werden. Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst mit dem im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebenen Merkmalen.

Die erfindungsgemäße Lösung läßt sich kurz so charakterisieren, daß in das Steuerventil ein Druckbegrenzer integriert ist.

in Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind/Unteransprächen

angegeben.

Nachstehend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer hydraulischen Bremsanlage eines Kraftfahrzeuges mit einem hydraulischen Bremskraftverstärker, dessen Steuerventil mit einem druckbsgrenzenden Wechselventil versehen ist; und

Fig. 2 einen Schnitt in vergrößertem Maßstabe durch denjenigen Teil des in Fig. 1 gezeigten Bremskraftverstärkers, welcher dort gestrichelt eingefaßt ist.

Fig. 1 zeigt schematisch die Hydraulikanlage eines Kraftfahrzeuges, wobei ein hydraulischer Bremskraftverstärker insgesamt mit 10 bezeichnet ist. Dieser steht mit einer Druckquelle 12 in Verbindung,

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welche z.B. die Pumpe für einen Lenkhilfenmotor sein kann. Ein Lenkhilfenmotor 14 ist über den Bremskraftverstärker 10 mit der Druckquelle 12 verbunden. Der Bremskraftverstärker 10 hat ein Gehäuse 16 mit einer Einlaßöffnung 18, einer Auslaßöffnung 20 und einer Rücklauföffnung 22. In dem Gehäuse 16 ist eine Druckkammer 24 ausgebildet. Das Gehäuse 16 weist ferner eine erste Bohrung und eine zweite Bohrung 28 auf. In der ersten Bohrung 26 ist ein Kolben 30 angeordnet, der gemäß den in der Druckkammer 24 herrschenden Druck verlagerbar ist und über eine Druckstange 32 einen in der Zeichnung nicht wiedergegebenen herkömmlichen Hauptbremszylinder antreibt.

Zum Aktivieren des hydraulischen Bremskraftverstärkers 10 ist eine Betätigungsstange 36 gelenkig mit einem Hebel 38 verbunden, der seinerseits verschwenkbar mit einem Steuerventil 40 verbunden ist. Letzteres ist verschiebbar in der zweiten Bohrung 28 angeordnet. Wird die Betätigungsstange 36 verschoben, so wird der Hebel 38 durch Verschwenken um einen Stift 42 relativ zum Kolben 30 verlagert, und auf diese Weise wird das Steuerventil 40 bewegt. Das Steuerventil 40 arbeitet mit der Einlaßöffnung 18, der Rücklauföffnung 22 und der Auslaßöffnung 20 derart zusammen, daß es das an der Einlaßöffnung 18 anstehende unter Druck stehende Strömungsmittel über einen axialen Kanal 50 an die Druckkammer 24 weiterleitet. Der axiale Kanal 50 erstreckt sich ganz durch das Steuerventil 40 hindurch.

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Der axiale Kanal 50 ist abgestuft, weist also eine Schulter 52 auf. In dem abgesetzten Kanal 50 ist ein Wechselventil 54 angeordnet, wie deutlicher aus Fig. 2 ersichtlich ist. Das Wechselventil 44 hat einen kleinen Durchmesser aufweisenden Abschnitt 56 sowie einen großen Durchmesser aufweisenden Abschnitt 58. Ein axialer Durchgang 60 erstreckt sich ganz durch das Wechselventil 54 hindurch, so daß sowohlder großen Durchmesser aufweisende Abschnitt 58 als auch der kleinen Durchmesser aufweisende Abschnitt 56 über eine öffnung 62 und den axialen Kanal 50 mit dem in der Druckkammer 24 herrschenden Druck beaufschlagt sind. Eine steife Feder 64 erstreckt sich zwischen, dem Steuerventil 40 und dem Wechselventil 54, und eine schwache Feder 66 ist an einem Stopfen 68 des Gehäuses abgestützt und greift am gegenüberliegenden Ende des Wechselventiles 54 an, das ganze derart, daß durch diese Federn das Wechselventil 54 im Inneren des Steuerventiles 40 zentriert wird.

Das Wechselventil 54 hat eine Ausnehmung 70 und eine Mehrzahl von en

öffnung/72, welche mit einer öffnung 74 des Steuerventiles 40 zusammenarbeiten können. Letzteres erfolgt derart, daß das an der Einlaßöffnung 18 anstehende unter Druck stehende Strömungsmittel über Drosselbunde 76 und 78 dann über den axialen Durchgang 60 und den axialen Kanal 50 an die Druckkammer 24 weitergegeben wird, wenn das Steuerventil 40 in der Zeichnung nach links bewegt wird.

Das Wechselventil 54 hat ferner eine zweite Ausnehmung 80, die mit zwei öffnungen 82 und 84 des Steuerventiles 40 zusammenarbeiten kann. Dies erfolgt derart, daß unabhängig von der Druck-

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kammer 24 dann eine Strömungsmittelverbindung von der Einlaßöffnung 18 zur Auslaßöffnung 20 hergestellt wird, wenn das Wechselventil 54 in der Zeichnung nach rechts verlagert wird.

Die Stellung des Wechselventils 54 im Inneren des Kanales 50 des Steuerventiles 40 hängt ab vom Wert des Druckes, unter dem das in der Druckkammer 24 befindliche Druckmittel steht, und vom Unterschied im Durchmesser der Abschnitte 56 und 58 des Wechselventiles. Diesem Durchmesserunterschied entspricht eine effektiv mit dem Druck in der Druckkammer 24 beaufschlagte Differenzfläche. Erzeugt z.B. der in der Zeichnung links gelegene, größeren Durchmesser aufweisende Abschnitt 58 eine größere Kraft als der in der Zeichnung rechts gelegene, kleinerenDurchmesser aufweisende Abschnitt 56, so wird das Wechselventil 54 effektiv in der Zeichnung nach rechts gedrückt, da ein und derselbe Druck einen jeden der Abschnitte 56 und 58 entgegengerichtet ist. Um eine Bewegung des Wechselventiles 54 in der Zeichnung nach rechts zu ermöglichen, ist derjenige Abschnitt des Kanales 50, der der Schulter 52 benachbart ist und durch das Wechselventil 54 abgeschlossen ist, durch eine Bohrung 86 zur Rücklauföffnung 22 hin entlüftet.

Bei einem normalen Bremszyklus wird die Betätigungsstange 36 in der Zeichnung nach links bewegt, wodurch der Hebel 38 entgegen dem Uhrzeigersinne um den Stift 42 verschwenkt wird. Durch Verschwenken des Hebels 38 wird das Steuerventil 40 in der zweiten Bohrung 28 nach links bewegt. Auf diese Weise wird der Strömungsweg zwischen der Einlaßöffnung 18 und dem axialen Durchgang 60 geöffnet, welcher über die Drosselbunde 76 und 78, die öffnung 74,

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die Ausnehmung 7O und die öffnungen 72 und 74 verläuft. Zugleich wird eine Kante 88 des Steuerventiles 40 näher an eine Kante 90 der zweiten Bohrung 28 heranbewegt, wodurch der Strömungsquerschnitt zwischen der Einlaßöffnung 18 und der Auslaßöffnung 20 verkleinert wird. Damit wird das unter Druck stehende Strömungsmittel insgesamt zu der Druckkammer 24 umgeleitet, so daß auf den Kolben 30 eine Kraft ausgeübt wird. Durch diese wird der Kolben dann in der Zeichnung nach links bewegt, so daß der nicht wiedergegebene Hauptbremszylinder betätigt wird. Solange der Druck des in der Druckkammer 24 befindlichen, unter Druck stehenden Druckmittels unterhalb eines vorgegebenen Wertes liegt, ist die auf das Wechselventil 54 einwirkende Gesamtkraft so groß, daß sie nicht dazu ausreicht, die Feder 64 zu überwinden. Infolgedessen wird das Wechselventil 54 mit dem Steuerventil 40 mitbewegt.

überschreitet dagegen der in der Druckkammer 24 herrschende Druck einen vorgegebenen Wert (dieser hängt ab vom Durchmesserunterschied der Abschnitte 56 und 58 des Wechselventiles und den Federkonstanten der Federn 64 und 66), so wird die von dem auf den großen Durchmesser aufweisenden Abschnitt 58 einwirkenden Druck erzeugte Kraft zusammen mit der Kraft der Feder 66 so groß, daß diejenige Kraft überwunden wird, welche von dem auf den kleinen Durchmesser aufweisenden Abschnitt 56 einwirkenden Druck plus der Kraft der Feder 64 erzeugt wird. Damit wird dann das Wechselventil 54 bezüglich des Steuerventiles 40 in der Zeichnung nach rechts bewegt. Bei'dieser Bewegung des Wechselventiles 54 nach rechts wird dann die Ausnehmung 70 von der öffnung 74 wegbewegt, wodurch die letztere verschlossen wird, und durch die

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Ausnehmung 80 wird die öffnung 82 zur öffnung 84 hin freigegeben. Infolgedessen wird der Druckmittelstrom zum Durchgang 60 unterbrochen, während zugleich wieder ein Strömungsweg für Druckmittel von der Einlaßöffnung 18 zur Auslaßöffnung 20 hergestellt wird, welcher jetzt aber über die öffnung 82, die Ausnehmung 80 und die öffnung 84 verläuft. Dieser Strömungsmittelweg besteht, obwohl durch die Kanten 88 und 90 der Strömungsquerschnitt zwischen der Einlaßöffnung 18 und der Auslaßöffnung 20 vermindert ist.

überschreitet der Wert des Druckes in der Druckkammer 24 den vorgegebenen Wert, so arbeitet das Wechselventil 54 mit dem Steuerventil 40 somit derart zusammen, daß es das unter Druck stehende Strömungsmittel wieder zur Auslaßöffnung 20 hin zurückleitet. Damit wird der Druckkammer 24 solange kein weiteres inter Druck stehendes Strömungsmittel zugeführt, bis der Druck in der Druckkammer unter den vorgegebenen Wert fällt. Danach wird durch die Feder 64 das Wechselventil 54 wieder in seine normale Stellung zurückbewegt, in welcher das unter Druck stehende Strömungsmittel über die öffnungen 74 und 72, den Durchgang 60, den axialen Kanal 50 und die öffnung 62 der Druckkammern 24 zugeführt wird.

Die Bewegung ces Wechselventiles 54 in der Zeichnung nach links ist durch einen Sprengring 92 begrenzt. Der letztere dient auch dazu, das Wechselventil 54 im Inneren des Steuerventiles 40 zu halten, so daß Steuerventil und Wechselventil ein gemeinsam handhabbare Baugruppe bildet, welche als ein Teil in die zweite Bohrung 28 eingesetzt werden kann.

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Claims

Patentansprüche

Λ j Hydraulischer Bremskraftverstärker mit einem Gehäuse, welches eine Druckkammer sowie eine erste Bohrung und eine zweite Bohrung aufweist, mit einem Kolben,der in der ersten Bohrung verschiebbar gelagert ist und durch den in der Druckkammer herrschenden Druck verlagerbar ist, und mit einem Steuerventil, welches in der zweiten Bohrung gelagert ist und bei seiner Verlagerung die Zufuhr unter Druck stehenden Strömungsmittels zur Druckkammer steuert, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Steuerventil (40) ein Kanal (50) vorgesehen ist, der mit der Druckkammer (24) in Verbindung steht, und daß in diesem Kanal (50) ein Wechselventil (54) angeordnet ist, welches mit dem in der Druckkammer (24) herrschenden Druck beaufschlagt ist und die Zufuhr unter Druck stehenden Strömungsmittels zur Druck-

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kammer (24) über das Steuerventil (40) begrenzt.
2. Bremskraftverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (40) mit dem Gehäuse (16) derart zusammenarbeitet, daß es den Druckmittelstrom zur Druckkammer (24) vergrößert und den Druckmittelstrom zu einer Auslaßöffnung (20) verkleinert, wenn es innerhalb der zweiten Bohrung (28) verlagert wird, und daß das Wechselventil (54) mit dem Steuerventil (40) dann, wenn der Druck in der Druckkammer (24) über einem vorgegebenen Wert liegt, derart zusammenarbeitet, daß der Druckmittelstrom zur Auslaßöffnung (20) vergrößert wird.
3. Bremskraftverstärker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Wechselventil (54) einen Durchgang (60) aufweist, welcher mit der zweiten Bohrung (28) in Verbindung steht.
4. Bremskraftverstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Wechselventil (54) eine differenzdruckbeaufschlagte Fläche (56,58) aufweist, die dem in der Druckkammer (24) herrschenden Druck ausgesetzt ist und das Wechselventil (54) dann bewegt, wenn der in der Druckkammer (24) herrschende Druck oberhalb eines vorgegebenen Wertes liegt.
5. Bremskraftverstärker nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (50) des Steuerventiles (40) abgesetzt (52) ist und das Wechselventil (54) einen kleinen Durchmesser aufweisenden Abschnitt (56) sowie einen großen Durchmesser aufweisenden Abschnitt (58) hat. ₀₀₉₈82/0848 "³"
6. Bremskraftverstärker nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Wechselventil (54) in dem Kanal (50) des Steuerventils (40) durch eine erste Feder (64) und durch eine zweite Feder (66) zentriert ist, wobei die erste Feder (64) am Steuerventil (40) und am Wechselventil (54) angreift, während die zweite Feder (66) am Wechselventil (54) und am Gehäuse (16) angreift.
7. Bremskraftverstärker nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der abgesetzte Kanal (50) des Steuerventiles (40)eine Schulter (52) aufweist und daß diese Schulter (52) mit dem Wechselventil (54) zusammen einen Hohlraum variablen Volumens vorgibt, welcher mit einer Rücklauföffnung (22) des Gehäuses (16) kommuniziert.

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