DE2062533C3 - Brake booster for a hydraulic dual-circuit brake system for vehicles - Google Patents
Brake booster for a hydraulic dual-circuit brake system for vehiclesInfo
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Description
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs aufgeführten Maßnahmen gelöst.This object is achieved according to the invention with those listed in the characterizing part of the patent claim Measures resolved.
Durch die erfindungsgemäße Verstärkerausbildung wird erreicht, daß der vom pedalbetätigbaren Kolben erzeugte Druck im wesentlichen nur zur öffnung des Servoventils dient. Der von diesem Ventil ausgesteuerte Druck beaufschlagt den zweiten Kolben, der das den Verbindungskanal zwischen dem ersten und dem dritten Druckraum angeordnete Ventil schließt und die Druckerhöhung im dritten Druckraum bewirkt. Bei vorhandenem Servodruck kann daher der erforderliche Pedalweg auf eine im wesentlichen dem Öffnungsweg für das Servoventil proportionale Größe beschränkt werden. Bei fehlendem Servodruck dagegen bleibt die Verbindung zwischen dem ersten und dem dritten Druckraum offen, d.h. der pedalbetätigbare Kolben dient dann unmittelbar der Druckerzeugung im dritten Druckraum und sein Hub ist nunmehr der zur Bremsbetätigung erforderlichen Druckmittelmenge proportional. Auf diese Weise ist es möglich, den Pedalweg bei vorhandenem Servodruck klein zu halten und bei fehlendem Servodruck einen größeren Pedalweg vorzusehen. Da bei dem erfindungsgemäß ausgebildeten Bremskraftverstärker sämtliche Teile bei jeder Bremsbetätigung bewegt werden müssen, ist die Gefahr eines Festklebens von Dichtungen wegen längerer Bewegungslosigkeit nicht vorhanden.The amplifier training according to the invention is achieved that the pedal-operated piston The pressure generated essentially only serves to open the servo valve. The one controlled by this valve Pressure is applied to the second piston, which is the connecting channel between the first and the third Pressure chamber arranged valve closes and causes the pressure increase in the third pressure chamber. at With the existing servo pressure, the required pedal travel can be reduced to essentially the opening travel for the servo valve proportional size can be limited. If there is no servo pressure, however, the remains Connection between the first and the third pressure chamber open, i.e. the pedal-operated piston then serves directly to generate pressure in the third pressure chamber and its stroke is now the one for Brake actuation required amount of pressure medium proportional. In this way it is possible to use the To keep the pedal travel small when there is servo pressure and a larger pedal travel when there is no servo pressure to be provided. Since in the brake booster designed according to the invention, all parts in each Brake actuation must be moved, there is a risk of the seals sticking because of longer There is no immobility.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous refinements of the invention are specified in the subclaims.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend näher erläutert.Embodiments of the invention are shown in the drawing and are described in more detail below explained.
Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäß ausgebildeten Bremskraftverstärker im Axialschnitt.Fig. 1 shows a brake booster designed according to the invention in axial section.
Fig.2 bis 4 zeigen als Einzelheiten im Axialschnitt Modifizierungen der Ausführungsform von Fig. 1.Fig. 2 to 4 show details in axial section Modifications to the embodiment of FIG. 1.
Der in Fig. 1 gezeigte Bremskraftverstärker hat einen mit einem Vorratsbehälter 2 ein Stück bildenden ersten Zylinder 1, mit dem ein weiterer Zylinder 4 verbunden ist. Die Zylinder 1 und 4 sind auf der einen Stirnseite mit einem Gehäuse 7 verbunden. In dem ersten Zylinder 1 ist ein erster Kolben 12 angeordnet, an den übür eine Verbindung 3 ein zu einem Pedal führendes Gestänge angreift. In dem Gehäuse 7 ist ein zweiter Zylinder 8 mit einem zweiten Kolben 9 vorgesehen. In dem Zylinder 4, der über einen Anschluß 6 mit einem ersten Bremskreis verbindbar ist. ist ein dritter Kolben 5 angeordnet, an dessen einer Stirnseite eine Druckfeder 10 angreift, während die andere Stirnseite von einer Ringfläche 13 gebildet wird, die den Eingriffsbereich des zweiten Kolbens 9 umgibt. Durch einen auf der den Zylindern 1 unu 4 gegenüberliegenden Stirnseite des Gehäuses 7 ausgebildeten Raum 11 ist eine Druckmittelverbindung zwischen dem ersten Druckraum im Zylinder 1 und der Stirnfläche des dritten Kolbens 5 gegeben. Der dritte Kolben 5 wird axial von einem Verbindungskanal 14 durchsetzt, der zusammen mit einer Dichtung 15 auf der ihm zugewandten Stirnseite des zweiten Kolbens 9 ein Ventil bildet, das bei normalen Betriebsbedingungen geschlossen ist. Das Gehäuse 7 hat einen Einlaß 16 für die Zuführung des Druckmittels einer Druckmittelquelle und einen Auslaß 17 für die Rückführung von Druckmittel zu einem Behälter. Die Zuführung von Druckmittel zu einem zweiten Bremskreis wird über ein in dem Gehäuse 7 angeordnetes Servodruckventil gesteuert, welches eine rohrförmige Ventilführung 18, ein unter Federdruck stehendes, in der Ventilführung 18 verschiebbares Rohrventil 19, einen Sieuerzylinder 20 und einen darin verschiebbaren Steuerkolben 21 aufweist, der eine axiale Bohrung hat, die mit einem konischen Ende des Rohrventils 19 zusammenwirkt. Der Einlad 16 ist über einen Kanal mit dem Innenraum der Ventilführung 18 verbunden, die in eine Vorkammer mündet, von der aus Kanäle zu einem Anschluß 23 für den zweiten Bremskreis und zu der der Dichtung 15 gegenüberliegenden Stirnseite des zweiten Kolbens 9 führen. Kanäle 24 im Gehäuse 7 und Kanäle 25 im Steuerzylinder 20 verbinden den Auslaß 17 mit einem Ringraum zwischen dem Steuerzylinder 20 und dem Steuerkolben 21, wobei dieser Ringraum über eine radiale Bohrung 26 mit dei axialen Bohrung im Steuerkolben 21 verbunden ist. Der Steuerzylinder 20 hat an seiner dem Zylinder 1 gegenüberliegenden Siirnseile eine öffnung 27, die so bemessen ist, daß eine am ersten Kolben 12 sitzende Schubstange 28 hindurchgeht. In einem den Einlaß 16 mit dem Auslaß 17 verbindenden Kanal 30 ist ein Überdruckventil 29 angeordnet.The brake booster shown in FIG. 1 has a first cylinder 1 which forms one piece with a storage container 2 and to which a further cylinder 4 is connected. The cylinders 1 and 4 are connected to a housing 7 on one end. A first piston 12 is arranged in the first cylinder 1, on which a linkage leading to a pedal engages via a connection 3. A second cylinder 8 with a second piston 9 is provided in the housing 7. In the cylinder 4, which can be connected to a first brake circuit via a connection 6. a third piston 5 is arranged, on one end face of which a compression spring 10 engages, while the other end face is formed by an annular surface 13 which surrounds the engagement area of the second piston 9. A pressure medium connection between the first pressure space in the cylinder 1 and the end face of the third piston 5 is provided by a space 11 formed on the end face of the housing 7 opposite the cylinders 1 and 4. The third piston 5 is axially penetrated by a connecting channel 14 which, together with a seal 15 on the end face of the second piston 9 facing it, forms a valve which is closed under normal operating conditions. The housing 7 has an inlet 16 for the supply of the pressure medium of a pressure medium source and an outlet 17 for the return of pressure medium to a container. The supply of pressure medium to a second brake circuit is controlled via a servo pressure valve arranged in the housing 7, which has a tubular valve guide 18, a tubular valve 19 which is under spring pressure and can be displaced in the valve guide 18, a sieve cylinder 20 and a control piston 21 which can be displaced therein has an axial bore which cooperates with a conical end of the tubular valve 19. The invitation 16 is connected via a channel to the interior of the valve guide 18, which opens into an antechamber from which channels lead to a connection 23 for the second brake circuit and to the end face of the second piston 9 opposite the seal 15. Channels 24 in the housing 7 and channels 25 in the control cylinder 20 connect the outlet 17 to an annular space between the control cylinder 20 and the control piston 21, this annular space being connected to the axial bore in the control piston 21 via a radial bore 26. The control cylinder 20 has on its Siirnseile opposite the cylinder 1 an opening 27 which is dimensioned such that a push rod 28 seated on the first piston 12 passes through it. In a channel 30 connecting the inlet 16 to the outlet 17, a pressure relief valve 29 is arranged.
Der Bremskraftverstärker arbeitet folgendermaßen: Das in dem ersten Druckraum des Zylinders 1 befindliche Druckmittel wird bei Betätigung des ersten Kolbens 12 verdrängt. Es strömt durch den Raum 11 und durch den Verbindungskanal 14 im dritten Kolben 5 zum Anschluß 6 des ersten Bremskreises. Der Druck des Druckmittels wirkt durch die öffnung 27 außerdem auf den Steuerkolben 21, der dadurch in Fig. 1 nach links verschoben wird. Der Steuerkolben 21 erfaßt dabei das Rohrventil 19 und hebt es von seinem Sitz mit der Ventilführung 18 ab, wodurch das Druckmittel vom Einlaß 16 über den Innenraum der Ventilführung 18 und die Kammer 22 zum Anschluß 23 des zweiten Bremskreises fließen kann. Außerdem wird mit diesem Druckmittel auch die der Dichtung 15 gegenüberliegende Seite des zweiten Kolbens 9 beaufschlagt, wodurch der zweite Kolben 9 so gegen den dritten Kolben 5 gedruckt wird, daß der Verbindungskanal 14 von der Dichtung 15 verschlossen wird. Der Druck des Druckmittels im Raum 11 wirkt auf die Ringfiäche 13 des dritten Kolbens 5, der den vom zweiten Kolben 9 auf den dritten Kolben 5 ausgeübten Druck verstärkt.The brake booster works as follows: The one in the first pressure chamber of cylinder 1 Any pressure medium located is displaced when the first piston 12 is actuated. It flows through room 11 and through the connecting channel 14 in the third piston 5 to the connection 6 of the first brake circuit. The pressure of the Pressure medium also acts through the opening 27 on the control piston 21, which thereby moves to the left in FIG is moved. The control piston 21 detects the pipe valve 19 and lifts it from its seat with the Valve guide 18 from, whereby the pressure medium from the inlet 16 via the interior of the valve guide 18 and the chamber 22 can flow to the connection 23 of the second brake circuit. Also with this Pressure medium also acts on the side of the second piston 9 opposite the seal 15, whereby the second piston 9 is pressed against the third piston 5 that the connecting channel 14 of the Seal 15 is closed. The pressure of the pressure medium in the space 11 acts on the annular surface 13 of the third piston 5, which increases the pressure exerted on the third piston 5 by the second piston 9.
Wenn nun die Hydraulik des ersten Zylinders ausfällt, verschiebt eine fortgesetzte Bewegung am Bremspedal den ersten Kolben 12 und den Steuerkolben 21, so daß der zweite Bremskreis über den Einlaß 16 für Druckmittel beaufschlagbar ist. Bei Ausfall dieses Systems strömt vom ersten Kolben 12 verdrängtes Druckmittel durch den Verbindungskanal 14 im dritten Kolben 5 zu dem mit dem Anschluß 6 verbundenen ersten Bremskreis. Wenn die auf den Kolben 12 ausgeübte Kraft aufgehoben wird, kehren der erste Kolben 12, der Steucrkolben 21 und das Rohrventil 19 unter der Wirkung von Druckfedern in ihre Ausgangslagen zurück, wobei der Druck am zweiten Kolben 9 und über den Anschluß 23 im zweiten Bremskreis über die Kammer 22, die Bohrung 31 im Rohrventil 19, die axiale Bohrung im Steuerkolben 21, die Kanäle 25 und 26 und den Auslaß 17 abgebaut wird.If the hydraulics of the first cylinder fail, a continued movement on the brake pedal will shift the first piston 12 and the control piston 21, so that the second brake circuit via the inlet 16 for Pressure medium can be acted upon. If this system fails, the first piston 12 displaces it Pressure medium through the connecting channel 14 in the third piston 5 to the one connected to the connection 6 first brake circuit. When the force on the piston 12 is released, the first return Piston 12, the control piston 21 and the tubular valve 19 return to their starting positions under the action of compression springs back, the pressure at the second piston 9 and via the connection 23 in the second brake circuit via the Chamber 22, the bore 31 in the pipe valve 19, the axial bore in the control piston 21, the channels 25 and 26 and the outlet 17 is dismantled.
Durch die an den Einlaß 16 angeschlossene Druckmittelquelle für die Beaufschlagung des zweiten Kolbens 9 wird nicht nur die pedalseitig aufzubringende Kraft verringert, die zum Erreichen eines gewünschten Drucks in der dritten Druckkammer des Zylinders 4 erforderlich ist, sondern es wird auch die erforderliche Bewegung des Kolbens 12 reduziert, die für das Erreichen einer vorher festgelegten Verschiebung ausBy the pressure medium source connected to the inlet 16 for the application of the second Piston 9 is not only reduced the force to be applied on the pedal side, which is necessary to achieve a desired Pressure in the third pressure chamber of the cylinder 4 is required, but it will also be the required Movement of the piston 12 is reduced, resulting in the achievement of a predetermined displacement
dem Zylinder 4 erforderlich ist.the cylinder 4 is required.
Beiderin Fi g. 2 gezeigten Ausführungsform hat der zweite Kolben 9a einen mit ihm ein Stück bildenden Kopf 36, dessen axiale Bohrung 37 mit radialen Bohrungen 38 verbunden ist, die mit dem ersten bruckräürn des Zylinders 1 über den Raum 11 in Verbindung stehen. Der Kopf 36 hat eine Ausnehmung 39, in die ein Stößelventil 4Ö ragt, das durch eine Feder gegen einen Ringsitz um den Verbindungskanal 37 gedrückt wird. Das Stößelventil 40 sitzt auf einem Schaft 41, der zur Begrenzung der Axialbewegung in einer Rohrführung 42 sitzt, die sich am Zylinder 4 abstützt. Die Anordnung ist derart getroffen, daß, wenn sich die aus dem zweiten Kolben 9a und dem den dritten Kolben bildenden Kopf 36 bestehende Einheit in der in F i g. 2 gezeigten Stellung befindet, das Ventil offen ist. Wenn die Einheit von der Servoseite her bewegt wird, kommt das Stößelventil 40 an dem den Verbindungskahal 37 umgebenden Ringsitz zum Anliegen, wodurch das Ventil schließt und diese Schließlage während der restlichen Kolbenbewegung beibehält.Both fig. 2 has the embodiment shown second piston 9a has a head 36 forming one piece with it, the axial bore 37 of which with radial Bores 38 is connected, which with the first bridge of the cylinder 1 via the space 11 in Connected. The head 36 has a recess 39 into which a plunger valve 40 protrudes, which is operated by a spring is pressed against an annular seat around the connecting channel 37. The plunger valve 40 sits on one Shank 41 which, to limit the axial movement, is seated in a pipe guide 42 which is located on the cylinder 4 supports. The arrangement is made such that when the from the second piston 9a and the third Piston-forming head 36 existing unit in the in F i g. 2 is in the position shown, the valve is open. When the unit is moved from the servo side, the pusher valve 40 comes to the connecting port 37 surrounding ring seat to rest, whereby the valve closes and this closed position during the remaining piston movement.
Bei der in F i g. 3 gezeigten Ausführungsform hat der zweite Kolben 96 einen Kopf 44, dessen eine Stirnseite dem Anschluß 6b für den ersten Bremskreis gegenüberliegt, während seine andere Stirnseite über einen KanalIn the case of the FIG. 3, the second piston 96 has a head 44, one end face of which lies opposite the connection 6b for the first brake circuit, while its other end face over a channel
43 mit der Kammer 22 verbunden ist. Der erste Druckraum des Zylinders 1 ist über Kanäle 45 mit dem Teil des zweiten Kolbens 9b verbunden, der dem Kopf43 is connected to the chamber 22. The first pressure chamber of the cylinder 1 is connected via channels 45 to the part of the second piston 9b , which is the head
44 gegenüberliegt. Der zweite Kolben 9b hat eine axiale Bohrung 46, die sich an dem dem Kopf 44 gegenüberliegenden Ende aufweitet und ein federvorgespanntes Stößelventil 47 aufnimmt, das den Druckmittelstrom durch die 3ohrung 46 steuert. Wenn sich der Kolben 9b in der in Fig.3 gezeigten Stellung befindet, liegt das Stößelventil 47 mit einem Schaft 48 an der Stirnwand des ihn umgebenden Zylinders an, so daß das Ventil offen ist und Druckmittel des ersten Druckraums über die Bohrung 46 und den Anschluß 6b zum ersten Bremskreis gelangt. Wenn auf den Kolben 9b über den Kopf 44 eine aus der mit dem Einlaß 16 verbundenen Druckmiuclquelle resultierende Kraft wirkt, schließt das Stößclventil 47 durch die Federvorspannung und bleibt während des restlichen Kolbenhubs geschlossen.44 opposite. The second piston 9b has an axial bore 46 which widens at the end opposite the head 44 and receives a spring-loaded plunger valve 47 which controls the flow of pressure medium through the bore 46. When the piston 9b is in the position shown in Figure 3, the plunger valve 47 rests with a shaft 48 on the end wall of the cylinder surrounding it, so that the valve is open and pressure medium of the first pressure chamber via the bore 46 and the connection 6b arrives at the first brake circuit. If a force resulting from the pressure medium source connected to the inlet 16 acts on the piston 9b via the head 44, the pusher valve 47 closes by the spring preload and remains closed during the remainder of the piston stroke.
Bei der in F i g. 4 gezeigten Ausführungsform sitzt der in dem Zylinder 4c angeordnete Kolben 5c auf einer Büchse 49, die auf der einen Stirnseite des hohlIn the case of the in FIG. 4, the piston 5c arranged in the cylinder 4c sits on a Sleeve 49, which is hollow on one end of the
ίο ausgebildeten zweiten Kolbens 9c angeordnet ist. Der Innenraum der Büchse 49 ist durch einen Ring radialer Öffnungen 50 auf der dem zweiten Kolben 9c zugewandten Seite des Kolbens 5c dauernd mit dem Raum Uc und somit mit dem ersten Druckraum verbunden, während ein weiterer Ring von radialen Öffnungen 51 auf der dem Zylinder 4c zugewandten Seite des Kolbens 5c über den dritten Druckmittelraum eine Verbindung zum Anschluß 6c des ersten Bremskreises herstellt. Zwischen den beiden Ringen vonίο formed second piston 9c is arranged. the Interior of the sleeve 49 is through a ring of radial openings 50 on the second piston 9c facing side of the piston 5c permanently with the space Uc and thus with the first pressure space connected, while another ring of radial openings 51 on the one facing the cylinder 4c Side of the piston 5c via the third pressure medium chamber a connection to the connection 6c of the first brake circuit manufactures. Between the two rings of
Öffnungen 50 und 51 ist die Büchse 49 mit einem ringförmigen Ventilsitz 52 versehen, mit welchem ein Schließglied 53 zusammenwirkt, das auf einem Ventilschaft 54 sitzt, der für die Axialbewegung in dem Innenraum des zweiten Kolbens 9c geführt ist, wobeiOpenings 50 and 51, the sleeve 49 is provided with an annular valve seat 52, with which a Closing member 53 cooperates, which sits on a valve stem 54 for the axial movement in the Interior of the second piston 9c is guided, wherein
2j das dem Schließglied 53 gegenüberliegende Ende offen ist. Eine schwache Feder 55 drückt das Schließglied 53 von dem Ventilsitz 52 weg. Dadurch besteht eine Verbindung dem ersten Druckraum mit dem Anschluß 6c über die beiden Ringe von Bohrungen 50 und 51.2j the end opposite the closing member 53 is open is. A weak spring 55 presses the closing member 53 away from the valve seat 52. This creates a Connection of the first pressure chamber to the connection 6c via the two rings of bores 50 and 51.
Wenn Druckmittel aus dem Einlaß 16 über den Kanal 56 an dem dem Schließglied 53 gegenüberliegenden Ende des zweiten Kolbens 9c angreift, bewegt sich dieser so, daß zuerst das Schließglied 53 auf seinem Ventilsitz 52 aufliegt, wodurch die Druckmittelzufuhr zum Anschluß 6c aufhört. Bei einer Weiterbewegung bewegen sich der zweite Kolben 9cund der dritte Kolben 5czusammen.When pressure medium from the inlet 16 via the channel 56 engages on the end of the second piston 9c opposite the closing member 53, the latter moves in such a way that that first the closing member 53 rests on its valve seat 52, whereby the pressure medium supply to the connection 6c stops. When moving further, the second piston 9c and the third piston 5c move together.
Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings
Claims (6)
Applications Claiming Priority (2)
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GB6200669 | 1969-12-19 | ||
GB6200669 | 2022-04-06 |
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