DE1234549B - Servovorrichtung der Druckdifferenzbauart fuer Bremssysteme, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

DEUTSCHES WRftWl· PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Deutsche Kl.: 63 c-53/01

Nummer: 1 234 549

Aktenzeichen: A 3670211/63 c

J 234 549 Anmeldetag: 10.Februar 1961

Auslegetag: 16. Februar 1967

Die Erfindung bezieht sich auf eine Senkvorrichtung der Druckdifferenzbauart für Bremssysteme, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bestehend aus einem in einem Zylinder gleitbar sitzenden Kolben bzw. einer Membran, einer mit dem Kolben bzw. der Membran zusammenwirkenden Schubstange, aus einem Ventilmechanismus, der von dem Kolben oder der Membran gehalten ist und zum Einregeln des Luftdrucks, der in einer Kammer auf der einen Seite des Kolbens oder der Membran wirkt, dient, mit einem Ventil, das diese Kammer mit einer Druckquelle verbindet, deren Druck gleich demjenigen ist, der auf der anderen Seite des beweglichen Bauteils herrscht, und einem Ventil, das die Kammer mit der LieferqueIIe von höherem oder niedrigerem Druck verbindet, wobei die genannten Ventile einander diametral gegenüber angeordnet und durch eine Verbindungseinrichtung miteinander verbunden sind, die durch eine Bedienungsperson zu betätigen ist, um zuerst das erste der Ventile zu schließen und dann das zweite der Ventile zu öffnen, wobei der Servomotor bei seinem Betrieb eine Reaktionskraft liefert, die dem Kraftaufwand der Bedienungsperson entgegenwirkt und die Ventile in ihre Normalstellungen zurückzubringen sucht.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer einfacheren Anordnung des Ventilmechanismus als diejenige gemäß dem vorstehend umrissenen Stand der Technik.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise die beweglichen Ventilbauteile der Ventile an gegenüberliegenden Enden eines Jochs sitzen, daß das Joch an einer Stelle zwischen seinen Enden an der Schubstange der Servovorrichtung drehbar gelagert ist, daß in an sich bekannter Weise ein Kolben am einen Ende der Schubstange gleitbar in einem Zylinder vorgesehen ist, der von dem Kolben oder der Membran der Servovorrichtung gehalten wird, und daß in an sich bekannter Weise ein Durchlaß durch die Schubstange für die Übermittlung von Druckmittel nach dem Zylinder vorgesehen ist.

Diese Bauweise ist wesentlich einfacher und bietet dementsprechend in der Praxis beträchtliche Vorteile gegenüber den bereits bekannten Anordnungen.

Eine Ausführungsform der Erfindung soll nunmehr an Hand der Zeichnung ausführlicher beschrieben werden, und zwar zeigt

F i g. 1 im Schnitt eine Vakuum-Servovorrichtung, F i g. 2 eine Seitenansicht in der Ebene II-II der Fig. 1,

Servovorrichtung der Druckdifferenzbauart für Bremssysteme, insbesondere für Kraftfahrzeuge

Anmelder:

Automotive Products Company Limited, Leamington Spa, Warwickshire (Großbritannien)

Vertreter:

Dipl.-Ing. E. Schubert, Patentanwalt, Siegen, Eiserner Str. 227

Als Erfinder benannt:
Leslie Cyril Chouings,

Leamington Spa, Warwickshire (Großbritannien) Beanspruchte Priorität:

Großbritannien vom 11. Februar 1960 (4915)

Fig. 3 und 4 jeweils eine teilweise Seitenansicht und Draufsicht der Jochbefestigung, während

F i g. 5 eine Ansicht entsprechend der Linie V-V in F i g. 2 wiedergibt.

In der Zeichnung ist eine Vakuum-Servovorrichtung der Bauart dargestellt, bei welcher die Kammern auf beiden Seiten des Kolbens der Servovorrichtung normalerweise mit einer Saugluft-Lieferquelle verbunden sind und die Betätigung der Senkvorrichtung durch Trennung der einen der Kammern von der Saugluft-Lieferquelle und durch Verbindung derselben mit der Atmosphäre bewirkt wird.

Es sei angenommen, daß die Servovorrichtung in eine hydraulische Bremsanlage eines Fahrzeuges eingebaut ist, wobei koaxial an der Servovorrichtung ein Hydraulik-Hauptzylinderl angebracht ist, in welchem durch die Betätigung der Servovorrichtung ein Druck erzeugt wird, um die Fahrzeugbremsen zu betätigen. Die Betätigung der Servovorrichtung wird durch einen vom Fußhebel betätigten Hauptzylinder (nicht dargestellt) bewirkt, wobei die Anordnung von der bekannten Bauart ist, bei welcher durch die anfängliche Betätigung des vom Fußhebel betätigten Hauptzylinders ein Druck im servobetätigten Hauptzylinder 1 erzeugt wird, der mit dem vom Fußhebel betätigten Hauptzylinder und den Bremsen zu verbinden ist, und außerdem das Steuerventil der Senkvorrichtung betätigt wird, um diese Servovorrichtung in Tätigkeit zu setzen und den Druck im servobetätig-

709 509/28S

i 234 549

ten Hauptzylinder im Vergleich zum Druck in dem vom Fußhebel betätigten Hauptzylinder zu erhöhen.

Die Servovorrichtung weist ein zylindrisches Gehäuse 2 auf, welches üblicherweise aus tiefgezogenem Metallblech gebildet wird und in welchem ein unter Federspannung stehender Kolben 3 verschiebbar angeordnet ist, der an seiner mit der zylindrischen Wand des Gehäuses in Wirkverbindung stehenden Kante mit einem Dichtungsbauteil 4 versehen ist, wobei die Zwischenräume auf beiden Seiten des Kolbens als erster Zwischenraum 5 und zweiter Zwischenraum 6 bezeichnet werden. In der Mitte des Kolbens befindet sich ein hohler Bauteil, der einen koaxial zum Kolben verlaufenden Zylinder 7 bildet. Der Zylinder 7 besteht aus zwei Teilstücken 8 und 9, die zueinander passende Gewinde 10 aufweisen, so daß sie zusammengeschraubt werden können und den Kolben zwischen sich einklemmen, wobei eine Zwischenlegscheibe 11 eine luftdichte Verbindung herstellt. Eine Stange 12 erstreckt sich durch eine Endwand 13 des Gehäuses 2 der Servovorrichtung durch den Zwischenraum 5 hindurch und in den Zylinder 7 hinein, wobei das Ende der in den Zylinder 7 hineinragenden Stange mit einem Kopf 14 versehen ist, der mit Schiebesitz im Zylinder 7 angeordnet ist und eine flüssigkeitsdichte Verbindung mit der Wand desselben mittels eines Dichtungsbauteils 15 herstellt.

An der Endwand 13 des Gehäuses der Servovorrichtung, durch welche sich die Stange 12 erstreckt, ist der Hauptzylinder 1 koaxial befestigt, dessen Kolben 16 einen koaxial verlaufenden Durchgang 17 aufweist, und das benachbarte Ende der Stange 12 dient dazu, bei der Vorwärtsbewegung dieser Stange, nach links in Fig. 1, den Durchgang 17 im Hauptzylinderkolben zu schließen.

Eine Kammer 18 im Hauptzylinder hinter dem Kolben 16 desselben ist mit dem durch den Fußhebel betätigten Hauptzylinder verbindbar, der die Bremsanlage über den Durchgang 19 steuert, und diese Kammer 18 steht über eine koaxiale Bohrung 20 in der Stange 12 mit dem Zylinder 7 in der Mitte des Servokolbens in Verbindung.

Die KammerS der Servovorrichtung ist dauernd durch eine Öffnung 21 mit einer Saugluft-Lieferquelle zu verbinden, beispielsweise mit der Ansaugrohrverzweigung der Maschine des Fahrzeuges, an welchem die Bremsanlage vorgesehen ist, und die im nachfolgenden beschriebene Ventileinrichtung, die von dem Servokolben getragen wird, stellt die Verbindung dieser Kammer mit der Kammer 6 der Servovorrichtung oder die Verbindung der letztgenannten Kammer mit der Atmosphäre her. Die Verbindung zwischen den Kammern 5 und 6 wird durch eine exzentrisch angeordnete Aussparung 21 im Kolben hergestellt, welche durch ein Scheibenventil 22 geschlossen wird, das in der zweiten Kammer 6 sitzt und an dem einen Ende eines durch die Aussparung 21 hindurchgehenden Ventilstößels 23 befestigt ist. Außerdem ist am Kolben ein becherförmiges Ventilgehäuse 24 derart befestigt, daß es sich bis in die zweite Kammer 6 erstreckt, welches eine öffnung 25 an seinem dem Kolben abgewandten Ende aufweist, wobei das Innere dieses becherförmigen Gehäuses durch eine flexible Leitung 26 in der zweiten Kammer 6 mit einer Lufteinlaßöffnung 27 in der Endwand 28 dieser Kammer verbunden ist und wobei die durch die Einlaßöffnung gesogene Luft zunächst durch einen Filter 29 in einem Gehäuse 30 hindurch-

geht, welches am Inneren der Wand 28 befestigt und mit Lufteinlaßöffnungen 31 versehen ist. Ein Scheibenventil 32, welches die öffnung 25 am Ende der Wand des becherförmigen Gehäuses 24 steuert, wird von einem Stößel 33 getragen, der durch eine Aussparung 34 im Servokolben hindurchgeht, wobei sich eine Membran 35 zwischen dem Stößel und einem Flansch 36 am becherförmigen Gehäuse 24 erstreckt und durch diesen Flansch gegen den Kolben gedrückt

ίο wird, um eine luftdichte Verbindung zwischen diesem Stößel 33 und dem Kolben herzustellen.

Die beiden Öffnungen 21 und 25 im Kolben sind mit gleichem Abstand vom Mittelpunkt desselben und auf gegenüberliegenden Seiten angeordnet, und ein Joch 37, welches auf Drehzapfen 38 an der Stange 12 in diametraler Ebene des Servokolbens drehbar gelagert ist, ist am einen Ende mit dem Stößel 33 des Ventils 32, welches die öffnung im becherförmigen Gehäuse 24 steuert, und am anderen Ende mit dem

ao Stößel 23 am Scheibenventil 22 verbunden, welches die Öffnung 21 steuert, die die beiden KammemS und 6 der Servovorrichtung miteinander verbindet. Das die öffnung 25 im becherförmigen Gehäuse 24 steuernde Ventil 32 wird durch eine Feder 39 gegen den Rand der Öffnung gedrückt, wobei jedoch das andere Ventil 22 nicht unter einer Schließvorspannung steht. Die Stößel 23, 33 beider Ventile sind für eine begrenzte Schwenkbewegung relativ zum Joch 37 eingerichtet, wodurch sie frei sind, um sich auf ihre Ventilsitze satt aufzusetzen.

Der Kopf 14 am Ende der Stange 12 wird durch eine Feder 40 vom Ende 13 des Gehäuses der Senkvorrichtung, an welchem der Hauptzylinderl befestigt ist, weggedrückt, und die Einzelteile sind so eingestellt, daß, wenn kein Flüssigkeitsdruck in der Anlage vorhanden ist, der Kopf 14 an einem Anschlag 41 anliegt, um das Joch 37 in einer solchen Lage zu halten, daß die öffnung 21, welche die beiden Kammern 5 und 6 verbindet, geöffnet ist, wobei die Öffnung 25 im becherförmigen Gehäuse 24 durch das zugehörige Ventil 32, welches unter Federvorspannung steht, geschlossen wird.

Ein in dem durch den Fußhebel betätigten Hauptzylinder erzeugter Druck wirkt im servobetätigten Hauptzylinder 1 und wird über diesen hinweg nach den Bremsbetätigungszylindern des Fahrzeuges weitergeleitet, wobei dieser Druck außerdem über die Bohrung 20 in der Stange 12 nach dem Zylinder 7 in der Mitte des Servokolbens übermittelt wird, wo er auf den Kopf 14 der Stange 12 einwirkt und diese Stange in Richtung auf den servobetätigten Hauptzylinder, nach links in Fig. 1, zu verschieben sucht. Das Joch 37 hat, da es an der Stange 12 drehbar befestigt ist, das Bestreben, sich mit dieser zu bewegen, und infolge des Nichtvorhandenseins einer Schließvorspannung am Ventil 22, welches die die beiden Kammern 5 und 6 verbindende öffnung 21 steuert, wird dieses Ventil zuerst geschlossen, um die Kammern voneinander zu trennen. Durch eine weitere Bewegung der Stange 12 relativ zum Servokolben wird zwangläufig das Ventil 32 geöffnet, welches die öffnung 25 am Ende des becherförmigen Gehäuses 24 steuert, und atmosphärischer Druck nach der zweiten Kammer 6 der Servovorrichtung übermittelt, wodurch eine Druckdifferenz am Kolben der Senkvorrichtung erzeugt wird, welche das Bestreben hat, diesen Kolben und die Stange 12 in Richtung auf den servobetätigten Hauptzylinder zu bewegen. Eine

Claims (1)

1. solche Bewegung hat zur Folge, daß das Ende der Stange 12 den Durchgang 17 am Kolben 16 des servobetätigten Hauptzylinders schließt, und durch eine weitere Bewegung des Kolbens der Servovorrichtung wird ein Druck in diesem servobetätigten Hauptzylinder erzeugt, der größer ist als derjenige, welcher in dem durch den Fußhebel betätigten Hauptzylinder vorhanden ist. Dieser Druck, der über die Stange 12 auf deren Kopf 14 einwirkt, erzeugt eine Kraft, die derjenigen Kraft entgegenwirkt, die durch den Druck vom fußhebelbetätigten Hauptzylinder erzeugt wird, welcher im Zylinder 7 in der Mitte des Servokolbens wirksam ist, wobei dieser Zylinder einen Durchmesser hat, der größer ist als derjenige des Kolbens 16 im servobetätigten Hauptzylinder, so daß die beiden Kräfte sich einander die Waage halten, wenn der Druck im servobetätigten Hauptzylinderl den im fußhebelbetätigten Hauptzylinder durch ein vorbestimmtes Verhältnis erzeugten Druck überschreitet. Wenn ein solches Verhältnis erreicht ist, hat die Stange 12 das Bestreben, sich nach rechts in F i g. 1 relativ zum Servokolben zurückzubewegen, was zur Folge hat, daß das Ventil 32 sich zu schließen sucht und dadurch ein weiteres Anwachsen der Druckdifferenz in der Servovorrichtung verhindert. Auf diese Weise wird der durch die Servovorrichtung erzeugte Druck durch den vom fußhebelbetätigten Hauptzylinder ausgeübten Druck gesteuert, und das Bremsen erfolgt allmählich in Übereinstimmung mit dem von der Bedienungsperson ausgeübten Fußhebeldruck.

   Wenn der Druck im fußhebelbetätigten Hauptzylinder weggenommen wird, dann kehrt die Stange 12 in ihre Ausgangsstellung relativ zum Servokolben zurück, und beide Ventile 22 und 32 nehmen ihre Ausgangsstellungen wieder ein, so daß der Druck in der zweiten Kammer 6 der Servovorrichtung vermindert wird, um demjenigen in der ersten Kammer 5 zu entsprechen, und die Bremsen gelöst werden.

   Die erfindungsgemäße Servovorrichtung ist kompakt und wirkungsvoll, und auf Grund des Fehlens jeglicher Öffnungsvorspannung an dem die beiden Kammern der Servovorrichtung verbindenden Ventil wird eine schnelle Anfangsbetätigung gewährleistet, so daß eine wirkungsvolle Betätigung der Bremsen unmittelbar auf die Betätigung des Fußhebels folgt.

   Es ist selbstverständlich, daß durch geeignete Abänderung die Ventilanordnung auch bei Servovorrichtungen derjenigen Bauart angewandt werden kann, bei welchen beide Kammern normalerweise mit der Atmosphäre verbunden sind und eine von diesen mit einer Saugluft-Lieferquelle in Verbindung gebracht wird, wenn die Servovorrichtung betätigt wird. In

   ähnlicher Weise kann eine entsprechende Ventilanordnung bei einer Servovorrichtung verwendet werden, bei welcher beide Kammern normalerweise mit der Atmosphäre in Verbindung stehen und die Betätigung durch Verbinden einer derselben mit einer Druckluft-Lieferquelle bewirkt wird.

   Patentanspruch:

   Servovorrichtung der Druckdifferenzbauart für ίο Bremssysteme, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bestehend aus einem in einem Zylinder gleitbar sitzenden Kolben bzw. einer Membran, einer mit dem Kolben bzw. der Membran zusammenwirkenden Schubstange, aus einem Ventilmechanismus, der von dem Kolben oder der Membran gehalten ist und zum Einregeln des Luftdrucks, der in einer Kammer auf der einen Seite des Kolbens oder der Membran wirkt, dient, mit einem Ventil, das diese Kammer mit einer Druckquelle verso bindet, deren Druck gleich demjenigen ist, der auf der anderen Seite des beweglichen Bauteils herrscht, und einem Ventil, das die Kammer mit der Lieferquelle von höherem oder niedrigerem Druck verbindet, wobei die genannten Ventile einander diametral gegenüber angeordnet und durch eine Verbindungseinrichtung miteinander verbunden sind, die durch eine Bedienungsperson zu betätigen ist, um zuerst das erste der Ventile zu schließen und dann das zweite der Ventile zu öffnen, wobei der Servomotor bei seinem Betrieb eine Reaktionskraft liefert, die dem Kraftaufwand der Bedienungsperson entgegenwirkt und die Ventile in ihre Normalstellungen zurückzubringen sucht, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise die beweglichen Ventilbauteile (22, 32) der Ventile an gegenüberliegenden Enden eines Jochs (37) sitzen, daß das Joch an einer Stelle zwischen seinen Enden an der Schubstange (12) der Servovorrichtung drehbar gelagert ist, daß in an sich bekannter Weise ein Kolben (14) am einen Ende der Schubstange (12) gleitbar in einem Zylinder (7) vorgesehen ist, der von dem Kolben oder der Membran der Senkvorrichtung gehalten wird, und daß in an sich bekannter Weise ein Durchlaß (20) durch die Schubstange (12) für die Übermittlung von Druckmittel nach dem Zylinder (7) vorgesehen ist.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschrift Nr. 1 057 880;

   französische Patentschriften Nr. 940 987,
   363;
   britische Patentschrift Nr. 811 006.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   709 509/288 2.67 © Bundesdruckerei Berlin