DE19902710A1 - Brake amplifier with emergency brake function for vehicles - Google Patents
Brake amplifier with emergency brake function for vehiclesInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Bremskraftverstärker mit Panik bremsfunktion für Kraftfahrzeuge mit einem Verstärkergehäu se, dessen Innenraum durch eine bewegliche Wand in eine er ste Kammer und eine zweite Kammer unterteilt ist, sowie mit einem Steuergehäuse, in dem ein eine auf die bewegliche Wand einwirkende pneumatische Druckdifferenz steuerndes, mittels einer Betätigungsstange betätigbares Steuerventil angeordnet ist, das einen ersten Dichtsitz, einen an einem Ventilkolben ausgebildeten zweiten Dichtsitz sowie einen mit beiden Dichtsitzen zusammenwirkenden elastischen Ventilkörper auf weist, wobei Mittel vorgesehen sind, die bei einer schnellen Betätigung des Steuerventils einen sprunghaften Anstieg der vom Bremskraftverstärker aufgebrachten Verstärkungskraft gewährleisten.The invention relates to a brake booster with panic Brake function for motor vehicles with an amplifier housing se, whose interior through a movable wall into a he most chamber and a second chamber is divided, as well as with a control housing in which a one on the movable wall acting pneumatic pressure difference, by means of an actuating rod operable control valve arranged is a first sealing seat, one on a valve piston trained second sealing seat and one with both Sealing seats interacting elastic valve body points, wherein means are provided, which at a fast Actuation of the control valve a sudden increase in amplification force applied by the brake booster guarantee.
Ein derartiger Bremskraftverstärker ist z. B. aus der US-A-5,645,145 bekannt. Der Ventilkolben des vorbekannten Brems kraftverstärkers wirkt bei der Betätigung mit einem hydrau lischen Kolben zusammen, der zusammen mit einem Kraftabga beglied bzw. einer Druckstange eine erste hydraulische Kam mer begrenzt. Auf der der ersten Kammer abgewandten Seite des hydraulischen Kolbens ist eine zweite hydraulische Kam mer ausgebildet, die über mehrere Kanäle mit der ersten Kam mer in Verbindung steht, wobei die Verbindung mittels einer Ventileinrichtung absperrbar ist. Am hydraulischen Kolben stützt sich unter Vorspannung einer Druckfeder ein zweiter hydraulischer Kolben bzw. Ringkolben axial ab, der ein Ver drängen des Flüssigkeitsvolumens aus der zweiten Kammer in die erste Kammer ermöglicht. Die beschriebene Anordnung s tellt demnach eine hydraulische Reaktionseinrichtung dar. Die vorhin erwähnte Ventileinrichtung ist dabei vorzugsweise derart ausgebildet, daß sie bei einer "normalen" Betätigung geschlossen bleibt, so daß eine Übertragung sowohl der am Ventilkolben eingeleiteten Betätigungskraft als auch der vom Bremskraftverstärker aufgebrachten Verstärkungskraft mittels des in der ersten Kammer eingeschlossenen Flüssigkeitsvolu mens stattfindet. Bei einer schnellen Betätigung, die z. B. auf eine Panikbremsung bzw. Notbremsung zurückzuführen ist, bleibt die Ventileinrichtung offen, so daß ein Verdrängen der Flüssigkeit aus der ersten Kammer in die zweite Kammer stattfindet und der sich am ersten hydraulischen Kolben ab stützende Ventilkolben einen längeren Betätigungsweg zurück legen kann, der eine Vergrößerung des Öffnungsspaltes zwi schen dem zweiten Dichtsitz und einem Ventilkörper und somit eine schnellere Belüftung der belüftbaren Arbeitskammer des vorbekannten Bremskraftverstärkers zur Folge hat.Such a brake booster is such. B. from the US-A-5,645,145. The valve piston of the known brake power amplifier acts when actuated with a hydrau piston together, together with a power output member or a push rod a first hydraulic cam limited. On the side facing away from the first chamber of the hydraulic piston is a second hydraulic cam mer trained across multiple channels with the first Kam mer is connected, the connection using a Valve device can be shut off. On the hydraulic piston a second is supported under pre-tensioning of a compression spring hydraulic piston or ring piston axially from a Ver pushing the volume of liquid out of the second chamber the first chamber allows. The arrangement described s therefore represents a hydraulic reaction device. The valve device mentioned above is preferred designed such that they are in a "normal" operation remains closed, so that a transmission of both the Valve piston initiated actuation force as well as that of Brake force booster applied by means of of the liquid volume enclosed in the first chamber mens takes place. With a quick press, the z. B. is due to panic braking or emergency braking, the valve device remains open, so that displacement the liquid from the first chamber into the second chamber takes place and on the first hydraulic piston supporting valve pistons a longer actuation path can put an enlargement of the opening gap between the second sealing seat and a valve body and thus faster ventilation of the ventilated working chamber of the known brake booster results.
Als nachteilig ist bei dem vorbekannten Bremskraftverstärker insbesondere der komplizierte Aufbau der erwähnten Mittel bzw. der Reaktionseinrichtung anzusehen, deren Kammern mit tels Dichtelemente abgedichtet werden müssen, die eine Erhö hung der im System entstehenden Reibung verursachen und au ßerdem eine potentielle Störungsquelle darstellen. Nicht unproblematisch scheint auch die Befüllung der hydraulischen Kammer mit flüssigem Druckmittel, die insbesondere für eine Großserienfertigung ungeeignet ist.A disadvantage of the known brake booster in particular the complicated structure of the means mentioned or to view the reaction device, the chambers with Means sealing elements must be sealed, the increase cause friction in the system and also also represent a potential source of interference. Not The filling of the hydraulic also seems unproblematic Chamber with liquid pressure medium, especially for a Large-scale production is unsuitable.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Maßnahmen vorzuschlagen, welche die Betriebssicherheit sowie die Le bensdauer des Bremskraftverstärkers erhöhen. Außerdem soll der vorgeschlagene Bremskraftverstärker mit vertretbarem Aufwand hergestellt werden können.It is therefore an object of the present invention to take measures to propose which the operational security and the Le Increase the service life of the brake booster. In addition, should the proposed brake booster with reasonable Effort can be produced.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der erste Dichtsitz relativ zu dem Steuergehäuse bewegbar an geordnet ist, und daß Mittel vorgesehen sind, mit denen der Dichtsitz beim Überschreiten einer vorgegebenen Relativver schiebung zwischen Ventilkolben und Steuergehäuse festleg bar ist, so daß das Mittel eine Bewegung des Dichtsitzes entgegen der Betätigungsrichtung relativ zu dem Steuergehäu se ermöglicht. Folglich wird unterbunden, daß es infolge einer Bewegung des Dichtsitz in Betätigungsrichtung zu ei ner Verringerung des Spalts am zweiten Dichtsitz, dem so genannten Tellerventil, kommt.This object is achieved in that the first sealing seat movable relative to the control housing is ordered, and that means are provided with which the Sealing seat when exceeding a predetermined relative Set the shift between the valve piston and the control housing bar, so that the agent moves the sealing seat against the direction of actuation relative to the control housing se enables. Consequently, it is prevented from being caused by a movement of the sealing seat in the actuating direction ner reduction of the gap at the second sealing seat, the so called poppet valve comes.
Zur Konkretisierung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen, daß der erste Dichtsitz beim Überschreiten der vorgegebenen Relativverschiebung zwischen Ventilkolben und Steuergehäuse mittelbar oder unmittelbar an einer Reaktionsscheibe abge stützt ist. Folglich führt im betätigten Zustand die Verfor mung der Reaktionsscheibe zum Abheben des Dichtsitz von sei nem in Betätigungsrichtung wirksamen Anschlag und zwar ent gegen den Kräften einer Rückstellfeder.To concretize the idea of the invention, that the first sealing seat when the specified one is exceeded Relative displacement between the valve piston and control housing abge indirectly or directly on a reaction disc is supported. Consequently, the Verfor leads in the actuated state tion of the reaction disc to lift the sealing seat from nem effective stop in the direction of actuation against the forces of a return spring.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung ist dem Ventilkolben eine relativ zu diesem axial verschiebbare Hülse zugeordnet, welche mit einem solchen Anschlag versehen ist, wobei der Dichtsitz infolge Anlage an dem Anschlag mittels der Hülse an der Reaktionsscheibe abgestützt ist.In an advantageous development, the valve piston associated with an axially displaceable sleeve relative to this, which is provided with such a stop, the Sealing seat as a result of contact with the stop by means of the sleeve is supported on the reaction disc.
Die Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung anhand eines Ausführungsbeispieles im Zusammenhang mit der Zeich nung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:The invention is described in the following description an embodiment in connection with the drawing tion explained in more detail. The drawing shows:
Fig. 1 der erfindungsgemäße Bremskraftverstärker in grö ßerem Maßstab sowie im Längsschnitt, teilweise weggebrochen, in der inaktiven Bereitschaftsstel lung; Fig. 1, the brake booster according to the invention on a larger scale and in longitudinal section, partially broken away, in the inactive standby position;
Fig. 2 die Steuergruppe des Bremskraftverstärkers gemäß Fig. 1 in einer aktiven Notbremsstellung (Panik bremsstellung); FIG. 2 shows the control group of the brake booster according to FIG. 1 in an active emergency braking position (panic braking position);
Fig. 3 die in Fig. 2 gezeigte Steuergruppe in einer Rück hubstellung, d. h., nach Wegnahme der Betätigungs kraft, Fig. 3, the control group shown in Fig. 2 in a return stroke position, ie, force after removal of the actuator,
Fig. 4 Steuergruppe des Bremskraftverstärkers gemäß Fig. 1 in einer Vollbremsstellung (maximale Kraft), Fig. 4 control group of the brake booster shown in Fig. 1 in a full braking position (maximum force),
Fig. 5 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung im Schnitt wie in Fig. 1, Fig. 5 shows a second embodiment of the invention in section as in Fig. 1,
Fig. 6 Schnitt entlang der Linie VI-VI in Fig. 5, Fig. 6 taken along the line VI-VI in Fig. 5,
Fig. 7 Schnitt entlang der Linie VII-VII in Fig. 5, und Fig. 7 section along the line VII-VII in Fig. 5, and
Fig. 8 Schnitt wie in Fig. 7 entlang der Linie VIII-VIII in Fig. 5. Fig. 8 section as in Fig. 7 taken along line VIII-VIII in Fig. 5.
Das lediglich schematisch angedeutete Verstärkergehäuse 1 des in der Zeichnung dargestellten erfindungsgemäßen Unter druckbremskraftverstärkers ist durch eine nicht gezeigte axial bewegliche Wand in eine erste Kammer 2 (Vakuumkammer) und eine zweite Kammer 3 (Arbeitskammer) unterteilt. Die nicht gezeigte axial bewegliche Wand besteht aus einem Mem branteller und einer daran anliegenden, lediglich teilweise angedeuteten flexiblen Membran 4, die nicht näher dargestellt zwischen dem äußeren Umfang des Membrantellers und dem Verstärkergehäuse 1 eine Rollmembran als Abdichtung bildet.The only schematically indicated amplifier housing 1 of the under pressure brake booster according to the invention shown in the drawing is divided by a not shown axially movable wall into a first chamber 2 (vacuum chamber) and a second chamber 3 (working chamber). The axially movable wall, not shown, consists of a membrane plate and an adjacent, only partially indicated flexible membrane 4 , which does not show a roller membrane as a seal between the outer periphery of the membrane plate and the amplifier housing 1 .
Ein durch eine Betätigungsstange 7 betätigbares Steuerventil 5 ist in einem im Verstärkergehäuse 1 abgedichtet geführten, die bewegliche Wand tragenden Steuergehäuse 8 untergebracht und besitzt einen ersten Dichtsitz 15, welcher axial relativ zu dem Steuergehäuse 8 bewegbar in diesem geführt vorgesehen ist. Darüber hinaus ist die Betätigungsstange 7 fest mit einem Ventilkolben 6 verbunden, an dem ein zweiter Dichtsitz 16 ausgebildet ist. Außerdem gehört zu der Ventilbaugruppe ein mit beiden Dichtsitzen 15, 16 zusammenwirkender, in einem im Steuergehäuse 8 abgedichtet angeordneter Ventilkörper 10, der mittels einer sich an einem Boden 21 abstützenden Ven tilfeder 22 gegen die Ventilsitze 15, 16 gedrückt wird. Die Arbeitskammer 3 ist mit der Unterdruckkammer 2 über einen seitlich im Steuergehäuse 8 verlaufenden Kanal 29 verbind bar.A control valve 5, which can be actuated by an actuating rod 7, is accommodated in a control housing 8 , which is sealed in the booster housing 1 and supports the movable wall, and has a first sealing seat 15 , which is provided so as to be movable axially relative to the control housing 8 . In addition, the actuating rod 7 is firmly connected to a valve piston 6 , on which a second sealing seat 16 is formed. In addition, the valve assembly is a with two sealing seats 15 , 16 cooperating, arranged in a sealed in the control housing 8 valve body 10 , which is pressed against the valve seats 15 , 16 by means of a valve spring 22 supported on a bottom 21 Ven. The working chamber 3 is connected to the vacuum chamber 2 via a channel 29 extending laterally in the control housing 8 .
Die Bremskraft wird über eine stirnseitig an einem Vorder teil 14 des Steuergehäuses 8 anliegende gummielastische Re aktionsscheibe 9 sowie eine einen Kopfflansch 13 aufweisende Druckstange 12 auf einen Betätigungskolben eines nicht dar gestellten Hauptzylinders der Bremsanlage übertragen, der an der unterdruckseitigen Verstärkergehäusehälfte angebracht ist. Eine mittige Öffnung in dem Vorderteil 14 dient dem Durchtritt eines Druckstückes mit vorzugsweise kegelförmiger Druckfläche, so daß der Fahrer die von der Druckdifferenz über das Vorderteil aufgebrachte Kraftwirkung noch durch zusätzliches Beaufschlagen des Druckstückes, welches an die Vorderseite des Ventilkolbens 6 anlegbar ist, verstärken kann.The braking force is via a front part 14 of the control housing 8 adjacent rubber-elastic re action disc 9 and a head flange 13 having a push rod 12 to an actuating piston of a master cylinder of the brake system not shown is transmitted, which is attached to the vacuum-side amplifier housing half. A central opening in the front part 14 serves for the passage of a pressure piece, preferably with a conical pressure surface, so that the driver can intensify the force effect exerted by the pressure difference across the front part by additionally applying pressure to the pressure piece, which can be applied to the front of the valve piston 6 .
Eine in der Zeichnung schematisch dargestellte Rückstell feder 17, die sich an der unterdruckseitigen Stirnwand des Verstärkergehäuses 1 abstützt, hält die bewegliche Wand in der gezeigten Ausgangsstellung. Außerdem ist eine zweite Druckfeder bzw. Kolbenstangenrückholfeder 18 vorgesehen, die einerseits indirekt an der Betätigungsstange 7 und anderer seits am Boden 21 abgestützt ist und deren Kraft für eine Vorspannung des Ventilkolbens 6 bzw. seines Dichtsitzes 16 gegenüber dem Ventilkörper 10 sorgt.A return spring 17 shown schematically in the drawing, which is supported on the vacuum-side end wall of the amplifier housing 1 , holds the movable wall in the starting position shown. In addition, a second compression spring or piston rod return spring 18 is provided, which is supported on the one hand indirectly on the actuating rod 7 and on the other hand on the bottom 21 and whose force ensures a preloading of the valve piston 6 or its sealing seat 16 with respect to the valve body 10 .
Um die Arbeitskammer 3 bei der Betätigung des Steuerventils 5 mit der Atmosphäre verbinden zu können, ist schließlich im Steuergehäuse 8 ein annähernd radial verlaufender Kanal 19 ausgebildet. Die Rückkehrbewegung des Ventilkolbens 9 am Ende eines Bremsvorganges wird dabei durch ein Querglied 11 begrenzt, das in der in Fig. 1 gezeigten Bereitschaftsstel lung des Unterdruckbremskraftverstärkers an einem im Ver stärkergehäuse 1 ausgebildeten Anschlag 20 anliegt.In order to be able to connect the working chamber 3 to the atmosphere when the control valve 5 is actuated, an approximately radially extending channel 19 is finally formed in the control housing 8 . The return movement of the valve piston 9 at the end of a braking process is limited by a cross member 11 which, in the readiness position shown in FIG. 1, of the vacuum brake booster rests against a stop 20 formed in the intensifier housing 1 .
Wie der Zeichnung weiter zu entnehmen ist, weist der Ventil körper 10 eine mit den beiden Dichtsitzen 15, 16 zusammen wirkende ringförmige Dichtfläche 23 auf, die mittels einer metallischen Versteifungsscheibe 24 versteift ist und für einen Druckausgleich mit mehreren axialen Durchlässen ver sehen ist. Zum Zweck des Druckausgleiches kann ferner statt des Bodens 21 ein Führungsteil vorgesehen sein, in dem der Ventilkörper 10 mit Dichtlippen abgedichtet geführt bewegbar ist, so daß ein druckausgeglichener pneumatischer Raum für den Ventilkörper 10 innerhalb des Steuergehäuse 8 entsteht. Hinsichtlich dieser Abwandlung wird in vollem Umfang auf die EP 655 039 A1 Bezug genommen. Diese Anordnung ermöglicht demnach eine Verringerung der Differenz zwischen der An sprechkraft des Bremskraftverstärkers und der am Ventilkol ben wirkenden Rückstellkraft in dem Sinne, daß bei einer gleichbleibenden Ansprechkraft eine Erhöhung der Rückstell kraft oder bei einer gleichbleibenden Rückstellkraft eine Verringerung der Ansprechkraft möglich ist.As can be seen from the drawing, the valve body 10 has a with the two sealing seats 15 , 16 cooperating annular sealing surface 23 , which is stiffened by means of a metallic stiffening washer 24 and is seen ver for pressure compensation with several axial passages. For the purpose of pressure equalization, a guide part can also be provided instead of the bottom 21 , in which the valve body 10 can be moved and guided in a sealed manner with sealing lips, so that a pressure-balanced pneumatic space for the valve body 10 is created within the control housing 8 . With regard to this modification, reference is made in full to EP 655 039 A1. This arrangement therefore enables a reduction in the difference between the response force of the brake booster and the restoring force acting on the valve piston ben in the sense that, with a constant response force, an increase in the restoring force or with a constant restoring force a reduction in the response force is possible.
Wie Fig. 1 weiter eindeutig erkennen läßt, ist dem Dichtsitz 15 ein Mittel 26 zugeordnet, mit dem er beim Überschreiten einer vorgegebenen Relativverschiebung zwischen Ventilkolben 6 und Steuergehäuse 8 festlegbar ist. Zu diesem Zweck be sitzt der Ventilkolben 6 am reaktionsscheibenseitigen Ende eine koaxial relativ zu dem Ventilkolben 6 verschiebbare und an einer ventilkolbenseitigen Schulter 31 anlegbare Hülse 32, welche bei Betätigung zusammen mit dem Kolben 6 in Rich tung Druckstück 27 verlagert wird. Die Hülse 32 ist mit ei nem Anschlag 36 versehen, an dem das Mittel 26 mit einem Vorsprung 36 angreifen kann, wie aus den Fig. 2 und 3 her vorgeht. Als Mittel kommt gemäß dem Ausführungsbeispiel ein Hebel zum Einsatz, welcher mittels einem Schneidenlager oder einem Bolzen 33 verschwenkbar an dem Dichtsitz 15 beziehungsweise einem den Dichtsitz tragenden Grundkörper 25 angelenkt ist. Der Hebel weist von der Seite gesehen L-Form auf und besitzt einen ersten Schenkel 34 sowie einen ange deuteten zweiten Schenkel 35. An dem zweiten Schenkel 35 ist ein Vorsprung 36 zum Angriff an dem Anschlag 37 der Hülse 32 angeordnet. Zusätzlich ist an dem Ende des zweiten Schenkels 35 ein Dorn 38 angeordnet, welcher in eine Druckfeder 39 eingreift. Die Druckfeder 39 beaufschlagt das Mittel 26 per manent in Richtung des Uhrzeigersinns. Folglich ist der Schenkel 35 bestrebt, mit einem an seiner Rückseite angeord netem Ansatz 40 zur Anlage an dem Querglied 11 zu gelangen.As can be clearly seen in FIG. 1, the sealing seat 15 is assigned a means 26 with which it can be fixed when a predetermined relative displacement between the valve piston 6 and the control housing 8 is exceeded. For this purpose, the valve piston 6 sits at the end of the reaction disk, a sleeve 32 which can be moved coaxially relative to the valve piston 6 and can be placed on a shoulder 31 on the valve piston side and which, when actuated together with the piston 6 , is displaced in the direction of pressure element 27 . The sleeve 32 is provided with a stop 36 , on which the means 26 can engage with a projection 36 , as can be seen in FIGS. 2 and 3. According to the exemplary embodiment, a lever is used as the means, which is pivotably connected to the sealing seat 15 or to a base body 25 carrying the sealing seat by means of a cutting edge bearing or a bolt 33 . The lever has an L-shape as seen from the side and has a first leg 34 and an indicated second leg 35 . A projection 36 for engaging the stop 37 of the sleeve 32 is arranged on the second leg 35 . In addition, a mandrel 38 is arranged at the end of the second leg 35 , which engages in a compression spring 39 . The compression spring 39 acts on the means 26 per manent in the clockwise direction. Consequently, the legs 35 endeavors to engage with a angeord NetEm at its rear projection 40 to rest on the cross member. 11
In der Notbremsstellung, bei Überschreiten einer vorgegebe nen Relativverschiebung zwischen Ventilkolben 6 und Steuer gehäuse 8, erfolgt die Belüftung der Arbeitskammer 3, wo durch die Reaktionsscheibe 9 infolge der Wirkung des Steuer gehäuses 8 von dem Vorderteil 14 beaufschlagt und elastisch zusammengedrückt wird. Gleichzeitig bildet sich an der Druckfläche des Druckstückes 27 ein Kraftgleichgewicht, wo bei der Fahrer von Rückwirkungen infolge des Spiels 28 zwi schen Ventilkolbenvorderteil und Druckstück 27 völlig frei ist. Unter der Wirkung der Druckfeder 39 strebt der Schenkel 35 eine Drehbewegung im Uhrzeigersinn an und hintergreift mit seinem Vorsprung 36 den Anschlag 37 der Hülse 32, so daß der Dichtsitz 15 über das Mittel 26 und die Hülse 32 sowie dem Druckstück 27 an der Reaktionsscheibe 9 abgestützt ist. Die Verschwenkbewegung des Mittels 26 wird letztendlich da durch ermöglicht, daß das Querglied 11 im Zuge der Betäti gungsbewegung einerseits von dem gehäuseseitigen Anschlag 20 freikommt und andererseits über Spiel 42 innerhalb einer ventilkolbenseitigen Vertiefung 41 verfügt. In der Panik bremsstellung ist der Ventilsitz 15 nur noch entgegen der Betätigungsrichtung relativ zu dem Steuergehäuse 8 ver schiebbar. Eine Verringerung des Spaltes an dem Dichtsitz 16 ist folglich ausgeschlossen. Wie nachstehend beschrieben wird, kann die Bremskraft bis zur maximalen Bremsleistung gesteigert werden, ohne daß der Fahrer irgendwelche Rück wirkung der Bremsanlage verspürt. Folglich ist selbst mit geringster Eingangskraft die maximale Verstärkungskraft des Verstärkers erzeugbar und es ergibt sich ein gegenüber der Normalbremsfunktion erhöhtes Übersetzungsverhältnis.In the emergency braking position, when a predetermined relative displacement between valve piston 6 and control housing 8 is exceeded, ventilation of the working chamber 3 takes place, where housing 8 is acted upon by the reaction disc 9 as a result of the action of the control and is elastically compressed by the front part 14 . At the same time, a force equilibrium is formed on the pressure surface of the pressure piece 27 , where the driver is free from any repercussions due to the play 28 between the valve piston front part and pressure piece 27 . Under the action of the compression spring 39 of the leg 35 seeks a rotational movement in a clockwise direction and engages with its projection 36 the stop 37 of the sleeve 32, so that the sealing seat 15 through the means 26 and the sleeve 32 and the thrust piece supported on the reaction disc 9 27 is. The pivoting movement of the means 26 is ultimately made possible by the fact that the cross member 11 in the course of the actuation movement on the one hand releases from the housing-side stop 20 and on the other hand has play 42 within a valve piston side recess 41 . In the panic braking position, the valve seat 15 can only be pushed against the actuating direction relative to the control housing 8 . A reduction in the gap on the sealing seat 16 is consequently excluded. As will be described below, the braking force can be increased up to the maximum braking power without the driver feeling any reaction of the braking system. As a result, the maximum amplification force of the amplifier can be generated even with the lowest input force, and there is a higher transmission ratio than the normal braking function.
Der Fig. 4 ist zu entnehmen, daß die Ausgangskraft des Bremskraftverstärkers sogar noch durch hinzufügen von Fuß kraft gesteigert werden kann, wobei das Druckstück 27 in die Reaktionsscheibe 9 eindringt und andererseits der zweite Dichtsitz 16 für eine besonders schnelle Belüftung der Ar beitskammer 3 sehr stark abgehoben wird. Dabei gelangt der Grundkörper 25 des Dichtsitz 15 unter der Wirkung von Federn zur Anlage an dem Vorderteil 14 des Steuergehäuses. Dieser Vorgang ist selbstverständlich nicht rückwirkungsfrei. Fig. 4 can be seen that the output force of the brake booster can even be increased by adding foot force, the pressure piece 27 penetrates into the reaction disk 9 and on the other hand, the second sealing seat 16 for a particularly fast ventilation of the Ar chamber 3 very strong is lifted off. The base body 25 of the sealing seat 15 comes to bear against the front part 14 of the control housing under the action of springs. Of course, this process is not without retroactive effects.
Ein wesentlicher Aspekt ist die Regelung der aufgebrachten Bremskraft nach einer Panikbetätigung, denn es ist ein er heblicher Nachteil bekannter elektrisch arbeitender Panik bremshilfen (Bremsassistenten), daß diese nach dem On-Off- Prinzip arbeiten. Mit anderen Worten ist die Verstärkungs kraft dieser bekannten Einrichtungen in der Panikbremsstel lung nicht oder nur mit größtem elektronischen Aufwand re gelbar, weil der Bremskraftverstärker unmittelbar in den Vollaussteuerungsbereich gelangt und dieser Zustand nur durch vollständiges Lösen und damit verbundenem vollständi gem Wegfall der Bremsassistentenfunktion unterbrochen werden kann.An essential aspect is the regulation of the applied Braking power after a panic actuation, because it is a he major disadvantage of known electrical panic brake aids (brake assistants) that after the on-off Working principle. In other words, the reinforcement by virtue of these known devices in the panic brake system not or only with the greatest electronic effort gelbar because the brake booster directly in the Full scale range arrives and this state only through complete loosening and associated complete be interrupted when the brake assist function ceases to exist can.
Fig. 3 verdeutlicht nun den Vorgang zur Verringerung der aufgebrachten Verstärkungskraft in der Notbremsstellung. Ausgehend von der in Fig. 2 verdeutlichten Position wurde der Ventilkolben 6 durch Zurücknehmen des nicht gezeigten Betätigungspedals nach rechts zurückgezogen, wobei das re aktionsscheibenseitige Spiel 28 vergrößert und gleichzeitig der Spalt am zweiten Dichtsitz 16 geschlossen ist. Weil ei nerseits die Belüftung der Arbeitskammer 3 unterbleibt und andererseits über die Kanäle 19, 29 eine Verbindung mit der Vakuumkammer 2 vorliegt, erfolgt auch eine Evakuierung der Arbeitskammer 3 und in dem selben Maße eine Verstärkungs kraftverringerung. Fig. 3 now illustrates the process for reducing the applied reinforcing force in the emergency braking position. Starting from the position illustrated in FIG. 2, the valve piston 6 was withdrawn to the right by withdrawing the actuation pedal (not shown), the play 28 on the reaction disk side being enlarged and at the same time the gap on the second sealing seat 16 being closed. Because on the one hand the ventilation of the working chamber 3 is omitted and on the other hand there is a connection to the vacuum chamber 2 via the channels 19 , 29 , there is also an evacuation of the working chamber 3 and to the same extent a reduction in the strengthening force.
Es ist ebenso in der Panikbremsstellung möglich, den Kraft abbau dadurch zu beenden, daß das Bremspedal niedergetreten und infolgedessen der Ventilkolben 6 nach links verschoben wird, wodurch der erste Dichtsitz 15 schließt und der zweite Dichtsitz 16 öffnet, so daß ein entsprechender Servokraft aufbau stattfindet.It is also possible in the panic brake position to end the force reduction by depressing the brake pedal and consequently displacing the valve piston 6 to the left, as a result of which the first sealing seat 15 closes and the second sealing seat 16 opens, so that a corresponding servo force takes place.
Ausgehend von der Panikbremsstellung wird die Einrichtung wie folgt in die Bereitschaftsstellung gebracht. Weil eine geringe oder keine Bremskraft gewünscht ist, wird der Ven tilkolben 6 zurückgezogen, bis das Querglied 11 an dem ge häuseseitigen Anschlag 20 anliegt. Gleichzeitig werden die Dichtsitze 15, 16 geschlossen, so daß Evakuierung der ersten und zweiten Kammer 2, 3 erfolgt. Dies führt zu einer Bewe gung der Membran 4 zusammen mit dem Steuergehäuse 8 nach rechts, wobei auch der Grundkörper 25 durch Anlage an einer am Vorderteil 14 vorgesehenen Kante 43 entgegen der Feder kräfte nach rechts gedrückt wird. Zu einem bestimmten Zeit punkt schlägt die Rückseite des Schenkels 35 mit dem Ansatz 40 an das Querglied 11 an und unter der fortschreitenden Rücklaufbewegung erfolgt eine Verschwenkbewegung des Mittels 26 im Gegenuhrzeigersinn, wobei der Vorsprung 36 relativ zu dem Anschlag 37 außer Eingriff geschwenkt wird. Folglich ist die Panikbremsstellung mit der damit verbundenen axialen Abstützung des ersten Dichtsitzes 15 beseitigt und der Bremskraftverstärker steht für die Normalbremsfunktion oder wiederholte Panikbremsfunktion zur Verfügung.Starting from the panic brake position, the device is brought into the standby position as follows. Because a little or no braking force is desired, the Ven tilkolben 6 is retracted until the cross member 11 abuts the housing stop 20 on the housing side. At the same time, the sealing seats 15 , 16 are closed, so that the first and second chambers 2 , 3 are evacuated. This leads to a movement of the diaphragm 4 together with the control housing 8 to the right, the base body 25 also being pressed against the spring forces to the right by contact with an edge 43 provided on the front part 14 . At a certain point in time the back of the leg 35 strikes with the shoulder 40 on the cross member 11 and under the progressive return movement there is a pivoting movement of the means 26 in the counterclockwise direction, the projection 36 being pivoted out of engagement relative to the stop 37 . Consequently, the panic brake position with the associated axial support of the first sealing seat 15 is eliminated and the brake booster is available for the normal braking function or repeated panic braking function.
Gemäß einer abgewandelten, nicht gezeichneten Ausführungs form ist es ebenso denkbar, die Panikbremsfunktion dadurch zu beenden, daß der Druck auf das Pedal plötzlich nur so weit zurückgenommen wird, daß die Rücknahme nicht zu einer vollständigen Rücklaufbewegung des Steuergehäuse 8 in die oben geschilderte Bereitschaftsstellung führt, sondern le diglich zu einer eingeschränkten Rückzugsbewegung des Ven tilkolbens 6 relativ zu dem Steuergehäuse 8. Bei dieser Aus führungsform sind die Mittel 26 derart gestaltet, daß sie bei einer vorgegebenen Relativverschiebung zwischen Ventil kolben 6 und Steuergehäuse 8 unwirksam werden, das heißt die Festlegung entgegen der Betätigungsrichtung lösen. Folglich ist die Bewegbarkeit des Ventilsitz 15 wieder gewährleistet, so daß die Panikbremsfunktion aufgehoben ist.According to a modified, not shown embodiment, it is also conceivable to end the panic brake function by suddenly reducing the pressure on the pedal only to such an extent that the withdrawal does not lead to a complete return movement of the control housing 8 into the standby position described above, but le diglich to a limited retraction of the Ven tilkolbens 6 relative to the control housing 8th In this imple mentation form, the means 26 are designed such that they become ineffective at a predetermined relative displacement between the valve piston 6 and control housing 8 , that is to say that they solve the setting against the direction of actuation. Consequently, the mobility of the valve seat 15 is ensured again, so that the panic brake function is canceled.
Der Fig. 5 ist eine abgewandelte Ausführungsform entnehm bar, welche in Übereinstimmung mit den vorhergehenden Figu ren als Abstützmittel einen verschwenkbaren sowie L-förmigen Hebel 50 aufweist, welcher an einem Grundkörper 51 eines grundsätzlich in einem Steuergehäuse 52 axial verschiebbaren ersten Dichtsitz 53 angelenkt ist. Für eine verdrehgesicher te und weitgehend reibungslose Führung ist der Grundkörper 51 mit zylindrischen Zapfen versehen, mit denen er in ent sprechende Bohrungen des Steuergehäuse eingreift. Die axiale Abstützung des Dichtsitz 53 erfolgt mittelbar an einer Re aktionsscheibe 54, wobei als vermittelndes Bauteil im Unter schied zu der vorstehend beschriebenen Vorrichtung keine auf dem Ventilkolben 55 verschiebbare Hülse, sondern ein an ei ner Ventilkolbenstirnseite 56 anliegender und zusammen mit diesem axial verschiebbarer Arretierkörper 57 vorgesehen ist. Der Arretierkörper 57 übernimmt dieselbe Funktion wie die Hülse und ist mit dem Vorteil verbunden, daß er (ver glichen mit der genannten Hülse) größere Abmaße aufweist, so daß die Maßüberwachung und Tolerierung sehr kleiner Abmaße nicht notwendig ist. Ferner treten keine Reibungserscheinun gen (slip-stick-Effekte) auf. In der Fig. 5 ist der Hebel 50 in seiner (unverschwenkten) Normalbremsstellung gestri chelt gezeichnet. Die eingerastete oder eingekuppelte Panik bremsstellung des Hebels 50 ist strichpunktiert gekennzeich net. Fig. 5 is a modified embodiment removed bar, which has a pivotable and L-shaped lever 50 in accordance with the previous Figu as a support means, which is hinged to a base body 51 of a basically axially displaceable in a control housing 52 first sealing seat 53 . For a torsion-resistant and largely smooth guidance, the base body 51 is provided with cylindrical pins with which it engages in corresponding holes in the control housing. The axial support of the sealing seat 53 takes place indirectly on a re action disk 54 , whereby as a mediating component in contrast to the device described above, no sleeve displaceable on the valve piston 55 , but rather an abutment against a valve piston end face 56 and axially displaceable locking body 57 is provided. The locking body 57 performs the same function as the sleeve and is associated with the advantage that it (compared with the sleeve mentioned) has larger dimensions, so that the dimensional monitoring and tolerance of very small dimensions is not necessary. Furthermore, there are no signs of friction (slip-stick effects). In FIG. 5, the lever is drawn gestri smiles in its (non-pivoted) Normal braking position 50th The locked or engaged panic braking position of the lever 50 is marked with a dot-dash line.
Wie auch im Zusammenhang mit den Fig. 6, 7 und 8 deutlich wird, verfügt der Hebel 50 über zwei, einander gegenüberlie gende, L-förmig (in etwa rechtwinklig) abgekröpfte Schenkel paare 58, 58', 59, 59', welche an ihren Schenkelenden über jeweils ein Joch 60, 61 miteinander verbunden sind. Das die beiden ersten Schenkel 58, 58' verbindende Joch 60 dient der Arretierung an dem Arretierkörper 57 (in der Panikbremsstel lung), und an dem die beiden zweiten Schenkel 59, 59' verbin denden Joch 61 liegt ein elastisch vorgespanntes Federele ment 62 derart an, daß der Hebel 50 permanent bestrebt ist, eine Schwenkbewegung um seine Lagerachse entgegen dem Uhr zeigersinn (in Fig. 5) auszuführen. Außerdem dient dieses zweite Joch 61 dem Lösevorgang, wie nachstehend beschrieben wird. Die schwenkbare Lagerung des Hebels 50 erfolgt mittels zweier zueinander fluchtender Lageraugen, welche in Ausneh mungen des Grundkörpers 51 eingreifen und auf diesem Wege die Lagerachse bilden. Das Federelement 62 ist gemäß dem Ausführungsbeispiel weitgehend flach ausgeführt, und verfügt über mehrere federnde Schenkel, die einstückig an einer Tra verse 63 angeordnet sind. Die Schenkel sind auf der Traverse von radial innen nach außen wie folgt angeordnet. Ein erster (mittiger) Schenkel 64 dient zum Aufbringen der genannten entgegen dem Uhrzeigersinn gerichteten Vorspannkraft auf den Hebel 50. Zwei zweite Schenkel 65 durchgreifen Ausnehmungen im Steuergehäuse 52 und verfügen über jeweils eine abgewin kelte Rastnase 66 zur Fixierung in dem Steuergehäuse 52. Zwei dritte Schenkel 67 liegen schließlich federnd an einer Stirnseite 68 des Grundkörpers 51 an, so daß auch insofern eine elastische Vorspannung entgegen der Betätigungsrichtung vorliegt. Als Vorteil ist in diesem Zusammenhang anzumerken, daß das flache Federelement 62 nicht nur in axialer Richtung äußerst wenig Platz beansprucht, so daß Einbauraum einge spart wird, sondern gleichzeitig mehrere Aufgaben und Funk tionen wahrnimmt, die herkömmlicherweise durch andere sepa rate Federelemente übernommen werden müßten. Für eine ein deutige, sichere Arretierung in der Panikbremsstellung emp fiehlt es sich, den Arretierkörper 57 mit einem Rastabsatz 69 oder einer Raststufe zu versehen, hinter die das Joch 60 bei einer ausreichenden Relativverschiebung zwischen Ventil kolben 55 und Grundkörper 51 derart greifen kann, daß eine Verschiebung des ersten Ventilsitz 53 in Richtung auf die Reaktionsscheibe 54 nicht mehr möglich ist. Mit anderen Wor ten wird gewissermaßen die Ventilkolbenstellung in Relation zu den betreffenden Dichtsitzen im Moment des Einrastens derart fixiert, daß eine Verkleinerung der Spaltöffnung am zweiten Dichtsitz 70 nicht erfolgen kann. Eine einmalige schnelle Betätigung verbunden mit einer entsprechenden Ver schiebung des Ventilkolbens 55 relativ zu dem Steuergehäuse 52 führt folglich zu der vollen Verstärkungskraft. Dieser Vorgang ist unabhängig davon, ob der Fahrer durch die Re aktionskraft in bestimmtem Maße zurückgedrängt wird (im Laufe der Bremsung zurückweicht), oder aber ohne Zurückweichen unter entsprechender Fußkrafterhöhung "auf der Bremse ste henbleibt". As is also clear in connection with FIGS. 6, 7 and 8, the lever 50 has two, oppositely lying, L-shaped (approximately at right angles) cranked leg pairs 58 , 58 ', 59 , 59 ', which on their leg ends are connected to each other via a yoke 60 , 61 . The yoke 60 connecting the first two legs 58 , 58 'serves for locking on the locking body 57 (in the panic brake position), and on the two second legs 59 , 59 ' connecting yoke 61 there is an elastically prestressed spring element 62 in such a manner that the lever 50 is constantly striving to perform a pivoting movement about its bearing axis counterclockwise (in Fig. 5). In addition, this second yoke 61 is used for the release process, as will be described below. The pivotable mounting of the lever 50 takes place by means of two bearing eyes aligned with one another, which engage in recesses of the base body 51 and in this way form the bearing axis. The spring element 62 is largely flat according to the embodiment, and has a plurality of resilient legs, which are arranged in one piece on a traverse 63 . The legs are arranged on the traverse from radially inwards to outwards as follows. A first (central) leg 64 is used to apply the aforementioned counterclockwise biasing force to the lever 50 . Two second legs 65 pass through recesses in the control housing 52 and each have an angled locking lug 66 for fixing in the control housing 52 . Finally, two third legs 67 resiliently rest on an end face 68 of the base body 51 , so that there is also an elastic bias against the direction of actuation. As an advantage in this context, it should be noted that the flat spring element 62 not only takes up very little space in the axial direction, so that installation space is saved, but simultaneously performs several tasks and functions which would conventionally have to be taken over by other separate spring elements. For a clear, secure locking in the panic brake position, it is recommended that the locking body 57 be provided with a locking shoulder 69 or a locking step, behind which the yoke 60 can engage with a sufficient relative displacement between the valve piston 55 and the base body 51 such that a Displacement of the first valve seat 53 in the direction of the reaction disk 54 is no longer possible. In other words, the valve piston position is, in a sense, fixed in relation to the sealing seats in question at the moment of latching in such a way that the gap opening on the second sealing seat 70 cannot be reduced. A single quick actuation associated with a corresponding displacement of the valve piston 55 relative to the control housing 52 consequently leads to the full amplifying force. This process is independent of whether the driver is pushed back by the reaction force to a certain extent (retreats in the course of braking) or "stays on the brake" without retreating with a corresponding increase in foot strength.
Für die Aufhebung der Arretierstellung nimmt die Betätigungsperson den Ventilkolben 55 zurück (läßt sich zu rückdrängen), bis durch den Verschluß des zweiten Ventilsitz 70 (Regelventil) und die Öffnung des ersten Ventilsitz 53 wieder die Arbeitskammer evakuiert wird, und das Steuerge häuse 52 der Rückzugbewegung des Ventilkolbens 55 folgt. Wenn nun der in Fig. 7 um 90° versetzt gezeichnete Keil 71 zur Anlage an einem Anschlag 72 an einer Gehäusehalbschale 73 kommt, und der Grundkörper 51 unter der Federwirkung der dritten Schenkel 67 ebenfalls zurückgedrückt wird, kommt es zur Anlage des zweiten Jochs 61 an einer Stirnseite des ge häuseseitig festgelegten Keils 71. Durch die feste Anlage des Jochs 61 am Keil 71, und das Zurückstreben des Steuer gehäuses 52 zusammen mit dem Grundkörper 51 entgegen der Betätigungsrichtung kommt es zum Zurückschwenken des Hebels 50 im Uhrzeigersinn in die Lösestellung.To release the locking position, the operator takes the valve piston 55 back (can be pushed back) until the closure of the second valve seat 70 (control valve) and the opening of the first valve seat 53 , the working chamber is evacuated again, and the Steuerge housing 52 of the retraction movement of the valve piston 55 follows. When the wedge 71 shown in FIG. 7 offset by 90 ° comes to rest against a stop 72 on a housing half-shell 73 , and the base body 51 is also pressed back under the spring action of the third leg 67 , the second yoke 61 comes to rest an end face of the wedge 71 on the housing side. Due to the fixed contact of the yoke 61 on the wedge 71 , and the striving back of the control housing 52 together with the base body 51 counter to the actuation direction, the lever 50 swings back clockwise into the release position.
Claims (15)
- - der erste Dichtsitz (15, 53) relativ zu dem Steuergehäuse (8, 52) bewegbar angeordnet ist, und
- - daß Mittel (26, 50) vorgesehen sind, mit denen der Dicht sitz (15) beim Überschreiten einer vorgegebenen Relativ verschiebung zwischen Ventilkolben (6, 55) und Steuer gehäuse (8, 52) festlegbar ist, so daß
- - das Mittel (26, 50) eine Bewegung des Dichtsitzes (15, 53) entgegen der Betätigungsrichtung (30) relativ zu dem Steuergehäuse (8, 52) ermöglicht.
- - The first sealing seat ( 15 , 53 ) is arranged movable relative to the control housing ( 8 , 52 ), and
- - That means ( 26 , 50 ) are provided with which the sealing seat ( 15 ) when a predetermined relative displacement between the valve piston ( 6 , 55 ) and control housing ( 8 , 52 ) can be determined, so that
- - The means ( 26 , 50 ) allows movement of the sealing seat ( 15 , 53 ) against the actuating direction ( 30 ) relative to the control housing ( 8 , 52 ).
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