DE1280070B - Druckmittelbetaetigter Servomotor, insbesondere fuer Kraftfahrzeugbremsanlagen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

B 60t

Deutsche KL: 63 c-53/01

Nummer: 1280 070

Aktenzeichen: P 12 80 070.3-21 (K 47698)

Anmeldetag: 8. September 1962

Auslegetag: 10. Oktober 1968

Die Erfindung betrifft einen druckmittelbetätigten Servomotor, insbesondere für Kraftfahrzeugbremsanlagen, mit einem Arbeitskolben, der mit dem Arbeitszylinder eine Arbeitskammer bildet, in die über ein Steuerventil Druckmittel einführbar ist, welches auf das durch Muskelkraft betätigte Steuerorgan eine Reaktionskraft ausübt, und mit einem Ventilgehäuse für das Steuerventil, das beim normalen Arbeiten des Servomotors mit Druckmittel durch das Druckmittel in seiner Ausgangslage gehalten wird, während bei Ausfall des Druckmittels das Ventilgehäuse dem Arbeitskolben folgt, so daß die auf das Steuerorgan ausgeübte Kraft auf den Arbeitskolben übertragen wird.

Um einen druckmittelbetätigten Servomotor zum Steuern einer Einrichtung, insbesondere einer Kraftfahrzeugbremsanlage, zu schaffen, die mit geringen Herstellungskosten herstellbar, eine kompakte Bauweise aufweist und in einfachster Weise nur an das Bremspedal, den Bremszylinder und den Saugstutzen »ο des Kraftfahrzeugmotors anschließbar sein soll, wobei eine Folgesteuerung zwischen dem an das Bremspedal angeschlossenen Steuerorgan und den druckmittelgesteuerten Teilen des Servomotors vermieden werden soll, und wobei die gesteuerten Teile aber as auch in bekannter Weise unmittelbar durch das an das Bremspedal angeschlossene Steuerorgan mechanisch betätigbar sein sollen, wenn in der Druckmittelversorgung ein Defekt eingetreten ist, wurde bereits ein druckmittelbetätigter Servomotor mit drei durch zwei bewegbare Wände voneinander getrennten Druckmittelkammern in einem Gehäuse vorgeschlagen, von denen die beiden außen liegenden Kammern unter einem konstanten Druck stehen, während der Druck in der mittleren Kammer regelbar ist, wobei die vordere bewegbare Wand auf die zu steuernde Vorrichtung einwirkt, während die hintere bewegbare Wand eine Reaktionskraft auf ein durch Muskelkraft zu betätigendes Steuerorgan einer den Druck in der mittleren Kammer regelnden Ventileinrichtung hervorruft, und wobei das Steuerorgan bei einem Defekt in der Druckmittelversorgung mit der vorderen bewegbaren Wand zusammenwirken kann, bei welchem die Ventileinrichtung in der hinteren Kammer angeordnet ist und einen hohlen Ventilkörper aufweist, durch den hindurch sich das Steuerorgan bis zur Anlage an die hintere bewegbare Wand erstreckt, wobei das Steuerorgan zur Betätigung von zwischen ihm und dem Ventilkörper angeordneten Ventilgliedern um eine bestimmte Strecke relativ zum Ventilkörper vorwärts bewegbar ist, der ebenfalls in der hinteren Kammer axial bewegbar ist und in seiner Druckmittelbetätigter Servomotor,
insbesondere für Kraftfahrzeugbremsanlagen

Anmelder:

Kelsey-Hayes Company,
Romulus, Mich. (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. E. Prinz, Dr. G. Hauser
und Dipl.-Ing. G. Leiser, Patentanwälte,
8000 München 60, Ernsbergerstr. 19

Als Erfinder benannt:
Edward G. HUl,
David T. Ayers jun.,
Birmingham, Mich. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 11. September 1961

(137 397),

vom 5. Oktober 1961 (143 156)

Ruhestellung nachgiebig gegen die hintere innere Gehäusestirnfläche gedrückt wird (deutsches Patent 1188 965).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen einfach aufgebauten, kompakten druckmittelbetätigten Servomotor, insbesondere für Kraftfahrzeugbremsanlagen, zu schaffen, der geringe Abdichtungsprobleme aufweist, wobei bei einer Normalbetätigung nur ein geringer Betätigungshub erforderlich ist, während bei einem Ausfall des Druckmittels die Einrichtung automatisch derart eingestellt werden kann, daß ein voller Betätigungshub durchfahren werden kann.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß das Ventilgehäuse in einer starren Wand der Arbeitskammer koaxial zum Arbeitskolben abgedichtet verschiebbar gelagert ist, daß innerhalb des Ventilgehäuses eine mit der Arbeitskammer in Verbindung stehende Kammer ausgebildet ist, die von einer Membran begrenzt wird, welche mit einer axial verschiebbaren Nabe verbunden ist, die mit dem Steuerorgan verbunden ist und einen Entlüftungskanal aufweist, daß koaxial zu dieser Nabe zwei von dieser Nabe betätigte, mechanisch miteinander verbundene Ven-

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tile vorgesehen sind, von denen das erste Ventil als Auslaßventil zwischen der Kammer und dem Entlüftungskanal und das zweite als Einlaßventil zwischen einer Druckmittelzufuhr und der Kammer angeordnet ist, und daß im Ventilgehäuse in Betätigungsrichtung für die Nabe ein Anschlag angebracht ist. In vorteilhafter Weise ist das Ventilgehäuse verschiebbar und abgedichtet derart gelagert, daß bei Ausfall des Druckmittels das Ventilgehäuse verscho-

dienen zum Einspannen einer Randwulst 24, die am äußeren Umfang einer Rollmembran 25 angeordnet ist, zwischen den Flanschen 18 und 20. Der innere Umfang der Membran 25 ist mit einer Randwulst 26 versehen, und diese Randwulst wird durch einen Halteteil 27 an einem vorzugsweise gegossenen Kolbenkörper 28 befestigt. Dieser Kolbenkörper 28 weist einen Umfangsflansch 29 auf, auf welchem sich die Membran 25 abwälzen kann. Der Kolbenkörper 28

ben wird und die Betätigungskraft direkt auf den io ist mit einem Nabenteil versehen. In einem Ende des Arbeitskolben überträgt. Bei der bereits vorgeschla- Nabenteils ist ein Führungszapfen 30 angeordnet, der genen Vorrichtung ist hierfür ein besonderer Bauteil an einer Stoßstange 31 ausgebildet ist. Das vordere vorgesehen. Beim Erfindungsgegenstand ist mit Vor- Ende der Stoßstange 31 ist mit dem Kolben 13 des teil die Kammer, die abgedichtet sein muß, wesent- Druckzylinders verbunden. Der Kolbenkörper 28 ist lieh kleiner als die abgedichtete Kammer bei der 15 in seine normale Nullstellung vorgespannt, und zwar bereits vorgeschlagenen Vorrichtung, so daß wesent- wie dargestellt durch eine Feder 33. Die Bewegung lieh geringere Abdichtungsprobleme auftreten. des Kolbenkörpers in die Nullstellung ist in einer

Mit Vorteil kann der Anschlag als Buchse ausge- noch zu beschreibenden Weise begrenzt,
bildet sein, welche eine Öffnung aufweist, durch die Ein Ventilgehäuse 36 ist innerhalb des Gehäuses

hindurch sich mit Spiel das erste Ventil erstreckt, so 21 angeordnet. Das linke Ende dieses Ventilgehäuses welches als pilzförmiges Ringventil ausgebildet ist ist zylindrisch ausgebildet und gleitet durch eine und eine axiale Bohrung aufweist. Innerhalb der Führungswand 37, die mit dem Gehäuse 21 ein Buchse kann vorteilhafterweise eine Feder angeord- Ganzes bildet. Ein ringförmiger Flansch 38 ist an net sein, welche die Nabe zum Steuerorgan hindrückt. der Führungswand 37 angeordnet und umgibt eine Mit Vorteil kann das zweite Ventil die in der 25 Dichtung 39, welche den zylindrischen Teil des Buchse angeordnete Öffnung umgeben und sich an Ventilgehäuses 36 abdichtet.

das erste Ventil anlegen. Es kann vorteilhaft sein, Eine perforierte Scheibe 42 berührt normalerweise

daß die beiden Ventile in ihre Schließstellung durch das Ende des Flansches 38 und wird in ihrer Lage eine Feder vorgespannt sind. Ferner kann mit Vor- durch einen Sprengring 43 gehalten. Das Ventilteil das Ventilgehäuse durch eine Feder in seine aus 30 gehäuse 36 ist durch eine Feder 44 nach rechts vorder Arbeitskammer herausgezogene Endlage vor- gespannt, und die Bewegung des Ventilgehäuses nach gespannt sein. rechts ist durch den Anschlag der Scheibe 42 am

Die Membran kann in vorteilhafter Weise mittels Flansch 38 begrenzt. Das linke Ende des Ventileiner Feder und einer Führungsplatte gegen den gehäuses 36 steht mit einem Gummipuffer 45 im Rand der Buchse gedrückt sein. Es kann vorteilhaft 35 Eingriff, der vom Kolbenkörper 28 getragen wird, sein, daß in der Bewegungsbahn des Ventilgehäuses Dieser Anschlag begrenzt die Bewegung des Kolbenein Sperrbolzen angeordnet ist, der durch einen vom körpers 28 in dessen dargestellte Nullstellung.
Druck der Druckmittelquelle beaufschlagten Kolben In der Nähe des rechten oder hinteren Endes ist

in die Bewegungsbahn des Ventilgehäuses gedrückt das Ventilgehäuse 36 mit einem ringförmigen Flansch wird, und daß dieser Kolben in Entriegelungsrichtung 40 48 versehen, der im Gehäuse 21 gleitet. Der Flansch durch eine Feder beaufschlagt wird. Dabei kann in 48 wirkt in der Art eines Kolbens, der im Gehäuse

21 gleitet. Der Flansch 48 führt das hintere Ende des Ventilgehäuses 36 bei einer axialen Bewegung, während das vordere Ende des Ventilgehäuses 36 45 durch die Führungswand 37 geführt ist.

Ein Deckel 50 ist bei 51 am rechten Ende des Ventilgehäuses 36 befestigt und verspannt eine Membran 52 mit dem Ventilgehäuse. Der innere Umfang dieser Membran ist zwischen einem axial beweg-

Fig. 2 eine Ansicht ähnlich der Fig. 1, welche 50 liehen Nabenkörper 53 und einem Nabenkopf 54 einMittel zur zwangläufigen Halterung des Ventil- gespannt, der am Körper 53 mittels einer Schraube gehäuses in der Normalstellung während des nor- 55 befestigt ist. Der Körper 53 ist in einem konmalen Betriebes der Anordnung zeigt. zentrischen Vorsprung 54 des Deckels 50 axial ver-In F i g. 1 ist ganz allgemein mit 10 ein Arbeits- schiebbar gelagert. Eine als Steuerorgan dienende zylinder bezeichnet, der an einem Ende einen Kopf 55 Stoßstange 55 ist mit einem Ende mit dem Nabenil aufweist. An diesem Kopf ist ein üblicher Druck- körper 53 verbunden, und das andere Ende der zylinder 12 befestigt. Der Druckzylinder weist im Stoßstange 55 ist mit einem üblichen nicht darinneren einen Kolben 13 auf. Ein Behälter 14 ent- gestellten Bremspedal verbunden. Dieses Bremspedal hält Bremsflüssigkeit, und diese Bremsflüssigkeit kann vorzugsweise ein hängendes Bremspedal sein, wird dem Druckzylinder durch Öffnungen 15 und 60 Der Vorsprung 54 wird von einer Gummimanschette 16 zugeleitet. 56 oder einer Manschette aus einem ähnlichen Mate-Der Zylinder 10 weist einen Flansch 18 auf, der rial umgeben, deren eines Ende an der Stoßstange bei 219 mit einem Flansch 20 verschraubt ist. Der 55 befestigt ist und deren anderes Ende mittels einer Flansch 20 ist an einem Gehäuse 21 ausgebildet. Das Halterung 57 an einem Flansch 58 befestigt ist, der Gehäuse 21 hat im allgemeinen zylindrische Form 65 am Gehäuse 21 ausgebildet ist. Der Flansch 58 kann

vorteilhafter Weise das Ventilgehäuse eine Gleitbahn für den Sperrbolzen aufweisen.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 eine Schnittansicht durch die Servomotoranordnung mit einem Teil des Druckzylinders und einem Teil der vom Bremspedal betätigten Stoßstange zur Betätigung des Ventilmechanismus und

und verläuft koaxial zum Zylinder 10 und erstreckt sich von diesem Zylinder 10 in entgegengesetzter Richtung zum Druckzylinder fort. Die Schrauben 19

mittels Schrauben 59 am nicht dargestellten Brandschott des Kraftfahrzeuges befestigt werden. Eine Buchse 61, die als Anschlag ausgebildet ist, ist in

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das Ventilgehäuse 36 eingeschraubt, und zu beiden Ein Hubanzeigestab 98 ist mit einem Ende am

Seiten dieser Buchse werden Kammern 62 und 63 Kolbenkörper 28 befestigt. Der Stab 98 ist in einen

gebildet. Die Kammer 62 steht in fester Verbindung Hülsenteil 99 des Kolbenkörpers 28 eingesetzt. Die

mit einer öffnung 64, die mit einer Quelle eines ge- Motorkammer 95 ist mit der Atmosphäre über eine

eigneten Druckes in Verbindung steht. In diesem 5 öffnung 100 verbunden. Der Stab 98 erstreckt sich

Fall ist dieser Druck ein überatmosphärischer Druck. durch diese öffnung und ist sichtbar, wenn der

Die linksseitige Oberfläche des Nabenkopfes 54 Motor in Betrieb ist.

ist derart eingerichtet, daß diese als Sitz für ein Aus- In Fig. 2 sind die der Fig. 1 entsprechenden Teile laßventü 66 aus Gummi oder einem ähnlichen Mate- mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Es rial dienen kann. Dieses Auslaßventil 66 wird durch io sei bemerkt, daß wie beim in F i g. 1 dargestellten einen zweiteiligen Ventilkörper 67 getragen, der mit Ausführungsbeispiel das Ventilgehäuse einer Voreiner Bohrung 68 versehen ist. Der Ventilkörper 67 Spannwirkung der Feder 33 unterliegt, daß es jedoch trägt ein Druckeinlaßventil 69 aus Gummi oder in der in F i g. 2 dargestellten Lage gegen eine Beeinem ähnlichen Material, welches normalerweise mit wegung nach links normalerweise blockiert ist. Das der benachbarten Wand der Buchse 61 im Eingriff 15 Gehäuse 21 ist mit einem vorzugsweise angegossenen steht, um die Verbindung zwischen den Kammern Zylinder 105 versehen. In diesem Zylinder 105 ist ein 62 und 63 um den Schaft des Ventilkörpers 67 her- Kolben 106 gleitbar gelagert. Dieser Kolben unterum zu verschließen. Die Ventile 66 und 69 sind mit- liegt einem Druck, der in der darüberliegenden Kamtels einer Feder 71 in ihre Normallage vorgespannt. mer 107 vorhanden ist. Diese Kammer wird zwischen Eine Feder 72 ist zwischen der Buchse 61 und dem ao dem Kolben 105 und einem Verschlußdeckel 108 Nabenkopf 54 angeordnet, um den Kopf in seine gebildet. Der Verschlußdeckel 108 weist eine öffdargestellte Nullage vorzuspannen. Es sei bemerkt, nung 109 auf. Diese öffnung 109 dient zum Andaß das Ventil 66 normalerweise geöffnet ist, um die Schluß an die gleiche Druckquelle, die mit der öff-Kammer 63 mit einer Bohrung 73 im Kopf 54 zu nung 64 verbunden ist.

verbinden. Die Bohrung 73 steht über Kanäle 74 mit as Der Kolben 106 ist durch eine Feder 112 nach

einer Kammer 75 innerhalb des Deckels 50 in Ver- oben vorgespannt. Ein am Kolben 106 angeformter,

bindung. Diese Kammer 75 ist ihrerseits bei 76 mit nach unten hängender Schaft 113 ist gleitbar in einer

dem Inneren des Gehäuses 21 verbunden. Das Hülse 114 gelagert und weist am unteren Ende einen

Gehäuse ist am Boden durch einen Längsschlitz 78 konisch verlaufenden Anschlag 115 auf. Dieser An-

mit der Atmosphäre verbunden. In diesem Längs- 30 schlag liegt gegen eine Schulter 116 an, die am

schlitz 78 gleitet der Teil des Ventilgehäuses 36, in Flansch 48 ausgebildet ist, sofern nicht die Vorspann-

dem sich die öffnung 64 befindet. feder 112 den Kolben 106 nach oben bewegt, was

Eine Führungsplatte 80 steht mit der rechten Seite bei einem Druckabfall in der Kammer 107 erfolgt, der Membran 52 im Eingriff, und eine Feder 81 Eine Kammer 118 ist unterhalb des Kolbens 106 ausspannt diesen Teil der Membran, der mit der Füh- 35 gebildet, und diese Kammer ist über einen Kanal 119 rungsplatte 80 im Eingriff steht, nach links vor. Die mit der Motorkammer 96 verbunden,
gegenüberliegende Seite der Membran 52 steht mit Wie bereits ausgeführt, führt ein Druckabfall in dem äußeren Flansch 83 der Buchse 61 in Beruh- der Kammer 107 zu einer Aufwärtsbewegung des rung. Dadurch wird die Bewegung der Membran Kolbens 106. Dadurch wird der Anschlag 115 aus der begrenzt. Der Flansch 83 ist bei 84 ausgeschnitten, 4° Bewegungsbahn der Schulter 116 zurückgezogen, um eine Verbindung zwischen der Kammer 63 und Unter diesen Bedingungen ist das Ventilgehäuse 36 einer Kammer 85 zu schaffen, die im Ventilgehäuse frei und kann sich, wie unten noch beschrieben wer-36 ausgebildet ist. den soll, nach links bewegen. Um bei einer Wieder-

Ein im Ventilgehäuse 36 ausgebildeter Kanal 88 herstellung des Druckes in der Kammer 107 zu versteht mit einem Ende mit der Kammer 85 in Ver- 45 hindern, daß sich der Schaft 113 nach unten bewegt bindung und mit dem anderen Ende mit einer ring- und mit irgendeinem Teil des Flansches 48 in Einförmigen Nut 89, die im Ventilgehäuse 36 am in- griff gelangt, wodurch dieser daran gehindert ist, sich neren Ende einer Bohrung 90 ausgebildet ist. Die in seine Normallage zurückzubewegen, ist der Nabe des Kolbenkörpers 28 ist als ein sich nach Flansch 48 in der radialen Ebene des Anschlags 115 innen erstreckender axialer Teil 91 ausgebildet, der 50 mit einer Gleitfläche 121 ausgestattet. Der Umfang sich innerhalb der Bohrung 90 mit Abstand von der des Flansches 48 ist bei 122 ausgespart. Die Gleit-Wandung der Bohrung 90 erstreckt, wodurch eine fläche 121 erstreckt sich über den Umfangsteil des ringförmige Kammer 92 gebildet wird, welcher Druck Flansches 48 und über einen Vorsprung 123 hinweg, über den Kanal 88 in einer noch zu beschreibenden

Weise bei der Betätigung des Ventilmechanismus 55 Betriebsweise
zugeführt wird. Ein perforiertes Lager 93 ist am

Vorsprung 91 angeordnet und ist in der Bohrung 90 Wie bereits dargelegt, sind die Teile in ihrer

verschiebbar gelagert, um den Kolben gegenüber dem Normalstellung gezeigt. Das Ventil 66 ist geöffnet,

Ventilgehäuse 36 zu führen. und das Ventil 69 ist geschlossen. Aus diesem Grund

Der Kolbenkörper 28 und die Membran 25 unter- 60 ist die Kammer 63 gegenüber der Druckquelle abteilen den Zylinder 10. Es wird dadurch eine Kam- geschlossen, die mit dem Einlaß 64 in Verbindung mer 95 geschaffen, die mit der Atmosphäre in Ver- steht. Die Arbeitskammer 96 ist, wie oben ausbindung steht, und eine Arbeitskammer 96, die zur geführt, stets mit der Kammer 63 verbunden. Wenn Kammer 92 hin offen ist. Wenn der Kammer 92 ein das Ventil 66 offen ist, ist die Kammer 63 über die Druck zugeleitet wird, pflanzt sich dieser Druck 65 Bohrung 73, die Kanäle 74 und das Innere des Geoffensichtlich in die Arbeitskammer 96 fort und be- häuses 21 mit der Atmosphäre verbunden. Das wegt den Kolben 28 nach links, um den Kolben 13 Gehäuse 21 ist stets gegen die Atmosphäre geöffnet, des Druckzylinders zu betätigen. und zwar durch den Schlitz 78.

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Wenn die Bremse betätigt werden soll, wird das und durch das Pedalgefühl erfährt der Fahrer den Bremspedal leicht niedergedrückt. Die Stange 55 wird Grad der Bremsanlegung. Der Fahrer spürt ebenfalls nach links bewegt, der Nabenkopf 54 gelangt mit dem die Verzögerung des Fahrzeuges, und wenn der Ventil 66 in Eingriff, und die Kammer 63 wird ge- Fahrer den Bremsdruck bis zum gewünschten Punkt genüber der Bohrung 73 abgeschlossen. Eine ganz 5 gebracht hat, kann er zulassen, daß die Bremskleine zusätzliche Bewegung öffnet das Ventil 69. reaktionsdrücke das Bremspedal genügend weit zu-Dadurch wird über die Öffnung 64 und die Kammer rückdrücken, um das Ventil 69 zu schließen, wo-62 der Kammer 63 ein Druck zugeführt. Dieser durch die Ventile in eine Überlappungsstellung geDruck wird durch den Kanal 88 und die Kammer bracht werden, wenn es nicht gewünscht ist, den 92 auf die Arbeitskammer 96 übertragen. Der Mo- io Bremsdruck zu erhöhen oder zu vermindern oder bis torkolben bewegt sich nach links und überträgt diese es gewünscht ist, den Bremsdruck zu erhöhen oder Bewegung auf den Kolben des Druckzylinders 13. zu vermindern.

Dadurch wird Druckflüssigkeit in die üblichen nicht Wenn bei der in F i g. 1 dargestellten Ausführungsdargestellten Radzylinder hinein verdrängt. Obwohl form aus irgendeinem Grund die Zuleitung von das Ventilgehäuse 36 in der Wand 37 verschiebbar 15 Druck durch die öffnung 64 ausfallen sollte, kann gelagert ist, kann es durch die Feder 44 in die in die Bremse durch Muskelkraft angelegt werden. Das Fig. 1 dargestellte Normallage gedrückt sein, oder Pedal wird durchgedrückt, und kurz hinter dem das Gehäuse 36 kann, wie in F i g. 2 gezeigt, durch Punkt, an welchem sich das Ventil 66 schließt und den Anschlag 115 in dieser Normallage verriegelt das Ventil 69 öffnet, gelangt der Kopf 54 in Einsein. Eine Betätigung der Ventile 66 und 69 in der ao griff mit der Buchse 61, auf das Bremspedal ausbeschriebenen Weise bewirkt deshalb keine Bewe- geübte Kräfte bewegen das Ventilgehäuse 36, und gung des Ventilgehäuses 36 unter normalen Betriebs- das Ende des zylindrischen Teiles des Ventilgehäuses bedingungen. Das Gehäuse 36 verbleibt in der dar- 36 stößt gegen das Anschlagkissen 45. Dadurch wird gestellten Lage, während sich der Motorkolben nach eine Bewegung des Motorkolbens hervorgerufen und links bewegt. Die Anfangsbetätigung der Ventile be- 35 weiterhin eine Bewegung des Kolbens 13 des Druckwirkt, daß sich der Motorkolben lediglich gegen einen Zylinders.

leichten Widerstand bewegt, und zwar bis zum An- Im normalen Betrieb der Anordnung verbleibt das fangseingriff der Bremsbacken mit den Bremstrom- Ventilgehäuse 36, wie ausgeführt, in seiner Ausgangsmein. Mit anderen Worten, die Arbeitskammer 96 lage. Die Kapazität des Motors ist derart bemessen, dehnt sich verhältnismäßig schnell aus, und anfäng- 30 daß innerhalb der Grenzen seiner Leistung eine lieh wird sich in der Kammer 63 kein wesentlicher maximale Bremsanlegung erzeugt werden kann, ohne Druck aufbauen. Der vorhandene Druck jedoch wirkt daß der Fahrer Hilfskräfte ausüben muß. Dadurch gegen die linke Oberfläche des Nabenkopfes 54 wird nicht nur der Fahrer davon entlastet, daß dieser außerhalb des Ventils 66, und dadurch wird ein eine physische Kraft zur Unterstützung des Motors leichter Widerstand gegen die Bewegung des Brems- 35 beim Anlegen der Bremsen ausüben muß, es ist vielpedals erzeugt. Dies erzeugt eine Anfangsstufe eines mehr nur erforderlich, daß der Fahrer das Brems-Bremspedalwiderstandes, die proportional dem pedal lediglich um einen Bruchteil eines Zentimeters Druck in der Arbeitskammer 96 ist. Dieser Druck bewegt, um die Ventile 66 und 69 zu betätigen und ist proportional zum hydraulischen Druck, der durch um den Servomotor zu betreiben, damit dieser die den Kolben 13 des Druckzylinders erzeugt wird. 40 Bremsen im erforderlichen Ausmaß anlegt. Falls in Sobald die Bremsbacken in die Trommeln ein- einem Gefahrenmoment eine sofortige Bremsung ergreifen, entsteht ein wesentlicher Widerstand gegen forderlich ist tritt der Fahrer das Pedal über den die Bewegung des Kolbens 13 und dementsprechend Punkt durch, an welchem die Ventile 66 und 69 beauch gegen die Bewegung des Motorkolbens 28. Bei tätigt werden. Das Ventilgehäuse wird durch die einem gegebenen Öffnungsgrad des Ventils 69 ent- 45 Pedalkräfte in der gleichen Weise bewegt, wie es steht ein schneller Druckanstieg in der Kammer 96, oben für den Fall beschrieben ist, daß der Druck wodurch eine wesentlich größere Kraft vom Kolben ausfällt. Wenn der Fahrer das Pedal durchtritt, stößt 28 auf den Kolben 13 übertragen wird, um den er- das Ventilgehäuse 36 gegen den Motorkolben und forderlichen hydraulischen Bremsdruck zu ent- unterstützt den Motor beim Anlegen der Bremsen, wickeln. Dieser erhöhte Druck in der Motorkammer 50 Die Wirkungsweise der Teile beim Freigeben des 96 wirkt auch auf die Kammern 63 und 85 zurück. Bremspedals ist umgekehrt zur oben beschriebenen Während des Beginns der Bremsbetätigung sitzt die Betriebsweise. Beim Freigeben des Bremspedals beMembran 52 auf dem benachbarten Ende der Buchse wegen sich der Nabenkopf 54 und die mit diesem 61 auf. Die Membran wird in dieser Stellung durch verbundenen Teile in die dargestellte Normallage zudie Feder 81 gehalten. Wenn der Druck in den 55 rück. Die Feder 71 schließt das Ventil 69, während Kammern 63 und 85 durch das Anlegen der Brems- das Ventil 66 geöffnet wird. Die Kammer 63 wird backen an den Trommeln wesentlich ansteigt, wird gegen den von der Druckquelle kommenden Druck die Feder 81 zusammengedrückt, und der Druck auf abgeschlossen, und die Kammer 63 wird zur Atmoder linken Seite der Membran 52 bewegt diese Mem- Sphäre in der beschriebenen Weise geöffnet, um die bran nach rechts, so daß diese das Spiel zwischen 60 Arbeitskammer 96 zu entlüften. Wenn das Ventildem Ring 80 und dem axial beweglichen Naben- gehäuse 36 nicht bewegt wurde, verbleibt es in seiner körper 53 ausgleicht. Dadurch wird eine zweite Stufe Normalstellung, und die Feder 33 des Motors führt einer Bremspedalreaktion geschaffen, in welcher die den Kolben 28 in dessen normale Nullstellung Drucke, die auf die Membran 52 und auf den Naben- zurück.

kopf 54 einwirken, auf das Bremspedal übertragen 65 Bei der in F i g. 2 dargestellten Ausführungsform

werden. Während dieser Reaktionsdruck entspre- hält der Druck in der Kammer 107 den Anschlag

chend höher ist als in der Anfangsphase, ist er doch 115 in der Verriegelungsstellung gegen die Schulter

proportional zum Druck in der Arbeitskammer 96, 116. Wenn aus irgendeinem Grund die Druckzufuhr

Claims (1)

1. 9 10

   von der Druckquelle ausfallen sollte, ermöglicht ein Die Betriebsweise der Teile beim Freigeben des

   Druckabfall in der Kammer 107 eine Aufwärtsbewe- Bremspedals ist folgende. Beim Freigeben des

   gung des Kolbens 106 durch die Feder 112. Dadurch Bremspedals wird eine Bewegung des Kopfes 54 und

   wird der Anschlag 115 aus der Bewegungsbahn des der mit diesem verbundenen Teile zurück in deren

   Flansches 48 herausgezogen. Bei einer Betätigung 5 Normalstellung bewirkt. Die Feder 71 verschließt das

   des Bremspedals unter diesen Bedingungen wird das Ventil 69, während die Feder 72 den Kopf vom

   Ventil 66 geschlossen und das Ventil 69 geöffnet, Ventil 66 fortbewegt, um dieses Ventil zu öffnen,

   und der Kopf 54 gelangt in Eingriff mit der Buchse Dadurch wird die Kammer 96 vom Druck der Druck-

   61, und auf das Bremspedal ausgeübte Kräfte bewe- quelle abgeschlossen, und diese Kammer wird zur

   gen das Ventilgehäuse 36, und das Ende des zylin- io Atmosphäre hin geöffnet. Der Motorkolben 28 wird

   drischen Teiles des Ventilgehäuses 36 stößt gegen durch die Feder 33 in seine Normalstellung zurück-

   das Kissen 45. Dadurch wird eine Bewegung des bewegt. Das Ventilgehäuse 36 ist in seiner Normal-

   Motorkolbens hervorgerufen. Auf diese Weise stellung verblieben mit Ausnahme der Fälle, in denen

   wird der Kolben 13 betätigt, um die Bremsen anzu- die oben beschriebenen Betriebszustände eingetreten

   legen. 15 waren. Falls sich das Ventilgehäuse 36 während der

   Falls die Druckleitung von der Druckquelle un- vorhergehenden Bremsbetätigung aus seiner Normaldicht ist, so daß der Druck zum Betrieb des Hilfs- lage nach links bewegt haben sollte, bringt die Feder motors zwar herabgesetzt ist, doch nicht völlig ver- 33, die den Kolbenkörper 28 bewegt, das Kissen 45 loren ist, führt die Betätigung des Ventilmechanis- mit dem Gehäuse 36 in Eingriff, um das Gehäuse 36 mus der Kammer 96 den vorhandenen Druck zu. ao in seine Normallage zurückzuführen. Falls in der Wenn der Druck in der Kammer 96 auf den Druck Kammer 107 ein Druck vorhanden ist, kann danach in der Quelle ansteigt, wird der Druck in der Kam- der Anschlag 115 in seine Normalstellung zurückmer 118 gleich dem Druck in der Kammer 107. Unter kehren. Wenn bei gelösten Bremsen der Druck in diesen Bedingungen bewegt die Feder 112 den KoI- der Kammer 107 unter dem Normaldruck ist, jedoch ben 106 nach oben. Dadurch wird das Ventilgehäuse as im wesentlichen oberhalb des Atmosphärendruckes, 36 für eine Bewegung in der beschriebenen Weise wird der Kolben 106 nach unten bewegt, da die öfffreigegeben, so daß Pedalkräfte den in der Kammer nung der Arbeitskammer 96 zur Atmosphäre einen 96 vorhandenen Druck ergänzen können, um die Atmosphärendruck in der Kammer 118 hervorruft.
   Bremsen zu betätigen. Der Hubanzeigestab 98 ist derart eingerichtet, daß

   Der Motor ist hinsichtlich des normalerweise ver- 30 dadurch Sichtanzeigemittel geschaffen werden, die fügbaren Druckes derart ausgelegt, daß dieser Druck von Zeit zu Zeit überprüft werden können, um bei allen normalen Betriebsbedingungen zum voll- sicherzugehen, daß der Druckzylinder zum Anlegen ständigen Anlegen der Bremsen ausreicht. Unter nor- der Bremsen genau arbeitet. Wenn sich der Stab 98 malen Betriebsbedingungen erreicht der Druck in der zu weit bewegt, so ist es eine Anzeige dafür, daß eine Arbeitskammer 96 fast nie den vollen Druck in dei 35 Nachstellung der Bremsen erforderlich ist. Der Druckquelle, und deshalb übersteigt der Druck in der Fahrer kann von Zeit zu Zeit das Bremspedal so Kammer 107 den Druck in der Kammer 118. Da- weit als möglich durchtreten, um dessen Abstand durch bleibt der Anschlag 115 in seiner dargestellten vom Boden oder von einem Anschlag zu bestimmen Verriegelungsstellung, wenn gewöhnlicherweise der und um festzustellen, ob eine Bremseinstellung ervolle Normaldruck der Quelle verfügbar ist. 40 forderlich ist.

   Wenn unter extremen Betriebsbedingungen der Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich,

   normale Druck der Druckquelle nicht ausreicht, um daß die beschriebene Anordnung einen Servoantrieb

   die gewünschten maximalen Bremskräfte zu schaffen, zum Anlegen der Bremsen eines Motorfahrzeuges

   bildet sich in der Kammer 96 ein Druck aus, der ohne Unterstützung durch das Bremspedal schaffen,

   dem Druck in der Quelle gleich ist. Dieser Druck 45 Im Gegensatz zur üblichen Praxis bewegen sich die

   ist auch in der Kammer 118 vorhanden. Dieser dem Druckeinlaßventil und dem Auslaßventil zugeord-

   Druck steht aber im Gleichgewicht mit dem Druck neten Sitze nicht. Deshalb ist lediglich eine sehr ge-

   in der Kammer 107, und die Feder 112 kann den ringe Pedalbewegung erforderlich, um die Bremsen

   Anschlag 115 lösen, so daß Pedalkräfte dem Druck eines Fahrzeuges bis zum vollen Anziehen anzulegen,

   in der Kammer 96 hinzugefügt werden können, um 50 Durch die Reaktionsmittel, die oben beschrieben

   den Kolben 13 des Druckzylinders zu betätigen. wurden, ist der Fahrer immer in der Lage, den Grad

   Es sei angenommen, daß unter irgendwelchen der Anlegung der Bremsen festzustellen. Es ist zum Bedingungen, in denen diese Betriebsweise eintritt, vollen Anlegen der Bremsen nicht nur der Bremsder Anschlag 115 in seine Entriegelungsstellung ge- pedalweg auf ein Minimum reduziert, sondern es bracht ist. Die Gleitfläche 121 gleitet nun unter dem 55 sind zusätzlich sehr kleine Kräfte erforderlich, um Anschlag hindurch. Wenn der Druck in der Kammer die Bremsen anzulegen, da keine der Arbeiten, die 107 den Druck in der Kammer 118 übersteigen sollte, zur Erzeugung des hydraulischen Bremsdruckes erso kann die Federwirkung der Feder 112 überwunden fodrerlich sind, normalerweise vom Fahrer durchwerden, und der Anschlag 115 kann sich abwärts geführt werden. Andererseits wirkt die Anordnung bewegen. Wenn sich das Ventilgehäuse 36 links von 60 derart, daß die Bremsen durch Muskelkraft anseiner Normallage befindet, gelangt der Anschlag gezogen werden können, und zwar in dem Fall, daß 115 lediglich in gleitenden Eingriff mit der Ober- der Druck in der Druckquelle zur Betätigung des fläche 121. Diese Oberfläche verhindert, daß dei Servomotors ausfällt.
   Anschlag hinter irgendeinem Teil des Flansches 48 „ .. ,
   nach unten fällt. Wenn das Ventilgehäuse danach 6₅ Patentansprüche:
   in seine Normallage zurückgekehrt ist, kann der 1. Druckmittelbetätigter Servomotor, insbe-Anschlag 115 in seine dargestellte normale Sperrlage sondere für Kraftfahrzeugbremsanlagen, mit fallen. einem Arbeitskolben, der mit dem Arbeitszylin-

   ■· - :'■■■···.<·.■■.; . ^: 809 620/396

   der eine Arbeitskammer bildet, in die über ein Steuerventil Druckmittel einführbar ist, welches auf das durch Muskelkraft betätigte Steuerorgan eine Reaktionskraft ausübt, und mit einem Ventilgehäuse für das Steuerventil, das beim normalen Arbeiten des Servomotors mit Druckmittel durch das Druckmittel in seiner Ausgangslage gehalten wird, während bei Ausfall des Druckmittels das Ventilgehäuse dem Arbeitskolben folgt, so daß die auf das Steuerorgan aus- geübte Kraft auf den Arbeitskolben übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilgehäuse (36) in einer starren Wand (37) der Arbeitskammer (96) koaxial zum Arbeitskolben (28) abgedichtet verschiebbar gelagert ist, daß innerhalb des Ventilgehäuses (36) eine mit der Arbeitskammer (96) in Verbindung stehende Kammer (63, 85) ausgebildet ist, die von einer Membran (52) begrenzt wird, welche mit einer axial verschiebbaren Nabe (53, 54) verbunden ist, die mit dem Steuerorgan (55) verbunden ist und einen Entlüftungskanal (73) aufweist, daß koaxial zu dieser Nabe zwei von dieser Nabe betätigte, mechanisch miteinander verbundene Ventile (66, 69) vorgesehen sind, von denen das erste Ventil (66) als Auslaßventil zwischen der Kammer (63, 85) und dem Entlüftungskanal (73) und das zweite (69) als Einlaßventil zwischen einer Druckmittelzufuhr (64) und der Kammer (63, 85) angeordnet ist, und daß im Ventilgehäuse (36) in Betätigungsrichtung für die Nabe ein Anschlag (61) angebracht ist.

   2. Servomotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (61) als Buchse ausgebildet ist, welche eine öffnung aufweist, durch die hindurch sich mit Spiel das erste Ventil (66) erstreckt, welches als pilzförmiges Ringventil ausgebildet ist und eine axiale Bohrung (68) aufweist.

   3. Servomotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Buchse (61) eine Feder (72) angeordnet ist, welche die Nabe (53, 54) zum Steuerorgan (55) hindrückt.

   4. Servomotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Ventil (69) die in der Buchse (61) angeordnete öffnung umgibt und sich an das erste Ventil (66) anlegt.

   5. Servomotor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Ventile (66, 69) in ihre Schließstellung durch eine Feder (71) vorgespannt sind.

   6. Servomotor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilgehäuse (36) durch eine Feder (44) in seine aus der Arbeitskammer (96) herausgezogene Endlage vorgespannt ist.

   7. Servomotor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (52) mittels einer Feder und einer Führungsplatte (80) gegen den Rand der Buchse (61) gedrückt ist.

   8. Servomotor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in der Bewegungsbahn des Ventilgehäuses (36) ein Sperrbolzen (115, F i g. 2) angeordnet ist, der durch einen vom Druck der Druckquelle beaufschlagten Kolben (106) in die Bewegungsbahn des Ventilgehäuses gedrückt wird, und daß dieser Kolben in Entriegelungsrichtung durch eine Feder (112) beaufschlagt wird.

   9. Servomotor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilgehäuse eine Gleitbahn (121) für den Sperrbolzen (115) aufweist.

   In Betracht gezogene ältere Patente:
   Deutsches Patent Nr. 1 188 965.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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