DE3908358A1

DE3908358A1 - Hydraulischer verstaerker, insbesondere fuer schlupfgeregelte bremsanlagen

Info

Publication number: DE3908358A1
Application number: DE19893908358
Authority: DE
Inventors: Erkenbert Wehner
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: ITT Automotive Europe GmbH
Priority date: 1989-03-15
Filing date: 1989-03-15
Publication date: 1990-09-20

Description

Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Verstärker für schlupfgeregelte Bremsanlagen nach dem Oberbegriff des An spruchs 1.

In der Patentanmeldung P 37 36 059.0 ist bereits ein der artiger hydraulischer Verstärker beschrieben. Dieser hy draulische Verstärker nimmt im Verstärkergehäuse ein Bremsdrucksteuerventil auf, dessen Steuerteil von einer mechanischen Betätigungskraft beaufschlagbar und relativ zu einem im Verstärkergehäuse angeordneten Verstärkerkol ben bewegbar ist, so daß abhängig von der Stellung des Steuerteiles zum Verstärkerkolben eine Verbindung des Ver stärkerraumes entweder mit dem Vorratsbehälter oder zur Druckmittelquelle ermöglicht wird. Der Verstärkerkolben ist auf der dem Verstärkerraum abgewandten Seite mit einem stößelförmigen Abschnitt in einem Ringkörper geführt, der koaxial das Verstärkergehäuse durchdringt und einen Ar beitskolben in dem, dem Verstärker vorgeschalteten Haupt zylinder kontaktiert. Ein vom Speicherdruck beaufschlag barer Kanal im stößelförmigen Abschnitt leitet das unter hohem Druck stehende Fluid dem Verstärkerraum zu.

Bei diesem beschriebenen hydraulischen Verstärker ist es jedoch als nachteilig anzusehen, daß bei Betätigung der Druckstange lediglich eine direkte, wegeproportionale An steuerung von Druckmittel in den Verstärkerraum erfolgen kann, wodurch eine feinfühlig dosierbare Auslösung der Druckeinspeisung und damit der Druckregelung im Verstär kerraum ausgeschlossen ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen hy draulischen Verstärker der eingang genannten Gattung zu verbessern, daß unter Umgehung des vorgenannten Nachteils eine feinfühlig dosierbare Einsteuerung von Druckmittel in den Verstärkerraum unter Verwendung von einfachen, kosten günstigen, sowie funktionssicheren Mitteln ermöglicht wird.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die den Patentan spruch 1 kennzeichnenden Merkmale gelöst.

Damit wird ein hydraulischer Verstärker geschaffen, der bei Betätigung des Steuerkolbens eine definierte Druckmit teleinspeisung während des dynamischen Regelvorganges in dem Verstärkerraum ermöglicht.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes sieht vor, daß das zwischen dem Steuerteil und der Druck stange angeordnete Ventilglied durch einen Sprengring, be festigt in einer radial umlaufenden Nut, in der Öffnung des Verstärkerkolbens gehalten ist, wobei der Sprengring eine erste, der Druckstange zugewandte Stirnfläche des An schlagsegmentes am Ventilglied kontaktiert und die gegen überliegende Stirnfläche am Anschlagsegment von einem Ab satz in der Öffnung des Verstärkerkolbens formschlüssig gehalten ist.

Weiterhin ist es besonders zweckmäßig, die Mantelfläche des Steuerteiles möglichst klein auszuführen, um die Rei bungs- und Leckageverluste am Dichtring des Steuerteiles möglichst gering zu halten. Unter Berücksichtigung der das Untersetzungsverhältnis beeinflussenden Stirnflächendimen sionierung ergibt sich somit für die Konstruktion des Steuerteiles ein abgesetztes Schaftteil, das gleichzeitig in der gestuften Öffnung im Verstärkerkolben die maximale Hubbewegung des Steuerteiles sowie die maximale vorge spannte Federlänge festlegt.

Um eine einwandfreie und gleichzeitig reibungsminimierte Abdichtung zwischen der Öffnung im Verstärkerkolben und der Steuerkolbenführungshülse zu gewährleisten, sieht die vorteilhafte Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes vor, daß die mit radial außen umlaufenden Ringnuten versehene Steuerkolbenführungshülse in den Ringnuten formelastische O-Dichtringe anstelle von Profildichtungen mit rechteck förmiger Gestalt eingesetzt sind.

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten gehen aus den Unteransprüche der folgenden Beschreibung des Erfindungsgegenstandes hervor.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch den erfindungsgemäßen hydraulischen Verstärker in Lösestellung des Steuerkolbens und zusätzlich eine separate An sicht A-A des Ventilgliedes.

Fig. 2 einen Längsschnitt durch den erfindungsge mäßen hydraulischen Verstärker in Betriebs stellung des Steuerkolbens.

Fig. 1 zeigt den erfindungsgemäßen hydraulischen Verstär ker 1 in nicht aktiviertem Zustand.

Der Längsschnitt durch den Verstärker 1 veranschaulicht das Zusammenwirken des im Verstärkergehäuse 2 gleitend ge führten Verstärkerkolbens 3 mit dem Steuerteil 5, das in seiner Ruhestellung durch die Einwirkung der Feder 23 mit seiner zugeordneten Dichtfläche 21 auf der kegelförmigen Spritze 18 am Ventilglied 13 abdichtet, so daß der Druck der Druckmittelquelle 6 im axial verlaufenden Kanal 22 des Abschnittes 9 nicht in die radial angeordneten Durchlässe 27 des Verstärkerkolbens 3 einströmen kann. Die in dem Steuerkolben 12 radial umlaufende Steuernut 29 stellt eine Druckmittelverbindung zwischen dem zweiten, in der Zeich nung rechts angeordneten Durchlaß 27 und dem Verstärker kolben 3 und dem Hohlraum 11, angeordnet zwischen Steuer teil 5 und Steuerkolben 12 bei Verstärkeraktivierung her, wobei bei nicht betätigtem Steuerkolben 12 der Hohlraum 11 druckentlastet ist.

Zum Zwecke der ungehinderten Druckmittelzufuhr in den Hohlraum 11 ist das Anschlagsegment 19 des Ventilgliedes 13 in horizontaler Richtung zu beiden Seiten des Schaftes 24 mit der bogenförmig verlaufenden, flächenhaften Aus nehmung versehen. Die Ansicht A-A zeigt das Anschlagseg ment 19 in der zuvor beschriebenen Ausführung.

Fig. 2 zeigt den hydraulischen Verstärker im Betätigungs zustand des Steuerkolbens 12, der in der Steuerkolbenfüh rungshülse 17 gleit- und dichtoptimiert geführt ist, wobei der mögliche Steuerkolbenbetätigungshub von einem in einem Ausschnitt des Steuerkolbens 12 radial eingreifenden An schlag 33 begrenzt ist. Während der Steuerkolbenbetätigung unterbricht die in dem Steuerkolben radial eingelassene Steuernut 29 die radial in den Verstärkerkolben 3 einmün denden Durchlässe 27, so daß bei Einwirkung des zapfenför migen Fortsatzes 14 auf die Flüssigkeitssäule im druckbe aufschlagten Hohlraum 11 eine vom Stirnflächenverhältnis des Fortsatzes 14 zum Steuerteil 5 abhängige hydraulische Wegeübertragung auf das Steuerteil 5 erfolgt. Hierdurch führt beispielsweise bei einer druckbeaufschlagten Stirn fläche des Fortsatzes 14 mit einem Querschnitt von 0,3 Quadratzentimeter zu einem Querschnitt von 1,2 Quadratzen timeter der Stirnfläche des Steuerteiles 5, das Steuerteil 5 einen hydraulischen Übertragungshub von 1 mm aus bei einem an dem Steuerkolben 12 mechanisch angesteuerten Be tätigungshub von 4 mm. Dieses beispielhaft beschriebene hydraulische Untersetzungsverhältnis ermöglicht eine be sonders fein dosierbare, zugleich weiche Ansteuerung des Verstärkers im Gegensatz zu konventionell ausgebildeten, häufig direkt wirkenden hydraulischen Verstärkern, oder Verstärkern mit mechanischer Untersetzung. Der jeweils hy draulisch stimulierte Reaktionshub des Steuerteiles 5 führt zum Abheben der trichterförmigen Dichtfläche 21 von der kegelförmigen Spitze 18 des Ventilgliedes 13, wodurch das im Abschnitt 9 und Steuerteil 5 anstehende Druckmittel über den axialen und radialen Kanal 22 nach passieren des Ausschnittes 26 am Umfang des Verstärkerkolbens 3 in den nachgeschalteten Verstärkerraum einströmen kann. Folglich wirkt dieser vom Speicher 6 kommende Druck als geregelter Druck auf den Verstärkerkolben 3. Andererseits beauf schlagt dieser Druck den Ringraum 31 zwischen dem Steuer kolben 12 und der Steuerkolbenführungshülse 17, so daß diese Maßnahme eine Rückstellung des Steuerkolbens 12 in seine Ausgangsposition ermöglicht. Die durch die Betäti gung des Steuerkolbens 12 hervorgerufene Druckregulierung und Einspeisung in den Verstärkerraum 4 erfolgt somit ab hängig von der hydraulisch stimulierten Untersetzung des Steuerteiles 5, das somit eine von der Steuerkolbenbewe gung abhängige oszillierende Wechselbewegung auszuführen vermag.

Bezugszeichenliste:

1 Verstärker
2 Verstärkergehäuse
3 Verstärkerkolben
4 Verstärkerraum
5 Steuerteil
6 Druckmittelquelle
7 Ringraum
8 Dichtringe
9 Abschnitt
11 Hohlraum
12 Steuerkolben
13 Ventilglied
14 Fortsatz
15 Sprengring
16 Rückstellraum
17 Steuerkolbenführungshülse
18 Spitze
19 Anschlagsegment
20 Ausnehmungen
21 Dichtfläche
22 Kanal
23 Feder
24 Schaft
25 Umfangsnut
26 Ausschnitt
27 Durchlässe
28 Ringnuten
29 Steuernut
30 Verbindungskanal
31 Ringraum
32 Kammer
33 Anschlagstift
F 1 Stirnfläche (Steuerkolben)
F 2 Stirnfläche (Steuerteil)

Claims

1. Hydraulischer Verstärker, insbesondere für schlupf geregelte Bremsanlagen mit einem in einem Verstär kergehäuse angeordneten Verstärkerkolben, der einen Verstärkerraum begrenzt, einem zugeordneten Steuer kolben, einem Bremsdrucksteuerventil, dessen Steuer teil von einer Betätigungskraft beaufschlagbar und relativ zum Verstärkerkolben bewegbar ist, wobei in Abhängigkeit von der Stellung des Steuerteiles zum Verstärkerkolben eine Verbindung des Verstärkerrau mes entweder zu einem Vorratsbehälter oder zu einer Druckmittelquelle hergestellt ist und einen Ring raum, der am Außenrand des Verstärkerkolbens eine Verbindung zu einer Druckmittelquelle und dem Brems drucksteuerventil aufweist, die mittels Dichtringen den Verstärkerkolben abdichten, dadurch ge kennzeichnet, daß ein druckbeaufschlag barer Hohlraum (11) zwischen dem Steuerkolben (12) und dem Steuerteil (5) vorgesehen ist und daß die den Hohlraum (11) begrenzende Stirnfläche des Steu erkolbens (12) eine kleinere Stirnfläche F 1 zur Stirnfläche F 2 des im Hohlraum (11) druckbeauf schlagbaren Steuerteiles (5) aufweist, so daß ein vom hydraulischen Untersetzungsverhältnis abhängiger Aktionshub des Steuerkolbens (12) einen definierten, vom Betrage her ungleichen Reaktionshub des Steuer teiles (5) stimuliert.

2. Hydraulischer Verstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Verstärkerge häuse (2) zwischen dem Steuerteil (5) und dem Steuerkolben (12) ein Ventilglied (13) angeordnet ist.

3. Hydraulischer Verstärker nach Anspruch 1 oder 2, da durch gekennzeichnet, daß das Ven tilglied (13) zentralsymmetrisch zur Längsachse des Verstärkers (1) im Verstärkergehäuse (2) plaziert ist.

4. Hydraulischer Verstärker nach einem der vorhergehen den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilglied (13) in einer Öffnung des Ver stärkerkolbens (3) formschlüssig gehalten ist.

5. Hydraulischer Verstärker nach einem der vorhergehen den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Formschluß zwischen dem Ventilglied (13) und dem Verstärkerkolben (3) durch die Vorspannkraft ei nes Sprengringes (15) in einer radial umlaufenden Nut in der Öffnung des Verstärkerkolbens (3) her stellbar ist.

6. Hydraulischer Verstärker nach einem der vorhergehen den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum (11) von den radialen Begrenzungs flächen der Öffnung im Verstärkerkolben (3), der dem Ventilglied (13) zugewandten Stirnfläche des Steuer teiles (5) und von der den Fortsatz (14) umgreifen den Steuerkolbenführungshülse (17) begrenzt ist.

8. Hydraulischer Verstärker nach einem der vorhergehen den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilglied (13) an seinem, dem Steuerteil (5) zugewandten ersten Ende eine kegelförmige Spitze (18) aufweist, die über einen Schaft (24) konstanten Querschnittes mit dem entgegengesetzten, dem Steuer kolben (12) zugewandten, zweiten Ende an einem An schlagsegment (19) gehalten ist.

9. Hydraulischer Verstärker nach einem der vorhergehen den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlagsegment (19) in der Körperhorizon talen zu beiden Seiten des Schaftes (24) bogenför mige, flächenhafte Ausnehmungen (20) aufweist.

10. Hydraulischer Verstärker nach einem der vorhergehen den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die kegelförmige Spitze (18) des Ventilgliedes (13) mit einer trichterförmigen Dichtfläche (21) in einer horizontal angeordneten Öffnung im Steuerteil (5) zusammenwirkt.

11. Hydraulischer Verstärker nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtfläche (21) Bestandteil einer Kammer (32) des Steuerteiles (5) ist und von einem das Steuerteil (5) radial und axial durchdringenden Kanal (22) begrenzt ist.

12. Hydraulischer Verstärker nach einem der vorhergehen den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerteil (5) in der Öffnung des Verstär kerkolbens (3) auf seiner ersten Stirnfläche unter Wirkung einer Feder (23) und auf der entgegengesetz ten Stirnfläche beaufschlagbar vom Druck der Druck mittelquelle axial verschiebbar ist und auf seiner entgegengesetzten, zweiten Stirnfläche von dem im Hohlraum (11) wirkenden geregelten Druck beauf schlagbar ist.

13. Hydraulischer Verstärker nach einem der vorhergehen den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerteil (5) auf dem Schaft (24) des Ven tilgliedes (13) axial verschiebbar und dichtend ge führt ist.

14. Hydraulischer Verstärker nach einem der vorhergehen den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite, dem Ventilglied (13) zugewandte Stirnfläche des Steuerteiles (5) eine vom geregelten Druck im Hohlraum (11) beaufschlagbare Ringfläche ist.

15. Hydraulischer Verstärker nach einem der vorhergehen den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerteil (5) über eine in seiner Mantel fläche radial eingelassene Umfangsnut (25) eine Druckmittelverbindung zu den radial angeordneten Durchlässen (27) im Verstärkerkolben (3) ermöglicht.

16. Hydraulischer Verstärker nach einem der vorhergehen den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die im Verstärkerkolben (3) radial angeordneten Durchlässe (27) über einen Ausschnitt (26) an der Mantelfläche des Verstärkerkolbens (3) miteinander hydraulisch verbindbar sind und den Verstärkerraum (4) druckbeaufschlagbar verbinden.

17. Hydraulischer Verstärker nach einem der vorhergehen den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkolbenführungshülse (17) mit radialen Durchlässen (27) versehen ist, die mit den radialen Durchlässen (27) des Verstärkerkolbens (3) und mit den Steuerkanten des Steuerkolbens (12) zusammen wirken.

18. Hydraulischer Verstärker nach einem der vorhergehen den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkanten aus einer radial an dem Steuer kolben (12) außen umlaufenden Steuernut (29) gebil det sind.

19. Hydraulischer Verstärker nach einem der vorhergehen den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben der dem Hohlraum (11) zuge wandten Stirnfläche einen zapfenförmigen Fortsatz (14) aufweist.

20. Hydraulischer Verstärker nach einem der vorhergehen den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuernut (29) des Steuerkolbens (12) den Hohlraum (11) über einen Durchlaß (27) im Verstär kerkolben (3) druckbeaufschlagbar verbindet.

21. Hydraulischer Verstärker nach einem der vorhergehen den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkolbenführungshülse (17) an ihrer Man telfläche mit mehreren Ringnuten (28) zur Aufnahme von Dichtringen (8) versehen ist, die kraftschlüssig die als Hohlzylinder gestaltete Öffnung im Verstär kerkolben (3) kontaktieren.