DE2356634A1

DE2356634A1 - Bremsservomotor

Info

Publication number: DE2356634A1
Application number: DE2356634A
Authority: DE
Inventors: Delbert James Gardner
Original assignee: Bendix Corp
Current assignee: Bendix Corp
Priority date: 1972-11-13
Filing date: 1973-11-13
Publication date: 1974-05-16
Also published as: DE2356634C2; FR2206218A1; AU473002B2; JPS49133774A; JPS5146233B2; US3780620A; AU6205373A; BR7308686D0; FR2206218B1

Description

2356S34

Dr. Ing. H. Negsndank Dipl. ing.H. Hsuck - Dtot Fnys. W. Schmitt DIpL Ing. Eöraälfs - Dli:!. i W

8 München %, Mozari

Telefon 5380580

The Bendix Corporation '

Executive Offices

Bendix Center 12. November 1973

j Southfield,Mich Λ 8075,USA Anwaltsakte M-2864

Er ems servomo tor

Die Erfindung bezieht sich auf einen Bremsservomotor mit einem j Gehäuse, das durch eine beweglicne Wand in eiöi vordere Kammer

j für den. Unterdruck und in eine wahlweise unter.dem Unterdruck

j ader einem höheren Druck stehende, hintere Kammer geteilt ist, I und mit eiiier in der bewegliehen Wand ängeördneteft hohlen Nabe

\ mit von der Lage einer Kraftübertlfagungseinricntung abhängig

gesteuerten Ventilen zum Absperren der hinteren Kämmer von der vorderen Kammer und dann zum öffnen eines Durchgangs _t der die \ hintere Kammer mit einem in Verbindung mit Ätmosphäte stehenden

! Bereich der Nabe verbindet, wobei die Rraftübertragungsein-' richtung eine Kolbenstange und einen Kolben aufweist*

Kraftfahrzeuge, die mit einer die Äbgasmenge vermindernden \ Einriehtiing ausgerüstet· sind und bei denen die Abgasmenge durch

Änderungen an den herkömmlichen Bauteilen erniedrigt wird, erzeugen im Ansaugrohr einen verminderten Unterdruck. Dementsprechend ist auch der zur Verfügung stehende Unterdruck, der früher für den Aufbau eines Differenzdruckes im Servomotor verfügbar war, vermindert.

In einem Versuch, diesen i)ifferenzdruck innerhalb gewisser Grenzen aufrecht zu erhalten, um den Hauptbremszylinder mit einer an-

' gemessenen Kraft betätigen zu können, wurde ein Vorratsbehälter mit komprimierter Luft verwendet, der beim Bremsen immer mit dem Servomotor verbunden wujde. Es ist zu erwarten, daß eine solche Anordnung zusätzliche Bauteile benötigt, die die Herstel-

: lungskosten erhöhen.

Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Servomotor der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem der üifferenzdruck unter Einbeziehung der mit der Abgaseinrichtung vorhandenen Druckquelle verstärkt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein erstes Ventil für den Anschluß an eine den Atmosphärendruck übersteigende Druckquelle vorgesehen ist und abhängig voW der wei^ teren Bewegung der Kraftübertragungseinrichtung durch den Kolben betätigt wird, um die Drückquelle mit der hinteren Kammer zu verbinden, und daß ein zweites, auf die Druckdifferenz zwischen der hinteren Kammer und der Atmosphäre ansprechendes Ventil im Durchgang der Nabe vorgesehen ist.

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Wenn der Unterdruck in der vorderen Kammer nicht ausreicht ermöglicht der Fahrer mit der erfindungsgemäßen Anordnung durch Verschieben der Kolbenstange in ihre äußerste Stellung ein Einströmen von unter Überdruck stehender Luft in die hintere Kammer, womit der. Differenzdruck je nach gewünschter Abbremsung steigt. Zusätzlich vermittelt der Servomotor, wenn z.B. ein Unterdruckschlauch bricht, dem Fahrer noch eine Bremshilfe, sobald der Kolben in seine äußerste Stellung verschoben wird.

Im umgekehrten Fall, wenn kein Überdruck, also ein den Atmosphärendruck überschreitender Druck, mehr zur Verfügung steht, wird dem Fahrer von der Druckdifferenz, die zwischen dem Unterdruck in der vorderen Kammer und der unter Atmosphärendruck stehenden Luft in der hinteren Kammer entsteht, noch eine Bremshilfe vermittelt, wenn sich der Kolben in seiner mittleren Stellung befindet. I

Die Erfindung wird nun an einem Ausführungsbeispiel und anhand _; der beiliegenden Figur, die schematisch eine Bremsanlage mit einem Servomotor zeigt, näher beschrieben.

Die Bremsanlage 10 für ein Fahrzeug weist einen.Servomotor 12 auf, der mit einem Hauptbremszylinder 14 für die Zufuhr von unter I Druck stehendem, hydraulischem Strömungsmittel zu denRadzylinderri 15 der:Vorderbremsen 16 und zu den Radzylindern 17 der Hinterbremsen 18 in Abhängigkeit vom Bremspedal 20 verbunden ist.

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Im einzelnen weist der Servomotor 12 ein Gehäuse 22 auf, das von einer vorderen Schale 24 und einer damit über eine Verriegelung 28 verbundenen hinteren Schale 26 gebildet wird. Eine Nabe 30 irrt Gehäuse weist einen sich nach hinten erstreckenden Vorsprung 32 auf, der die hintere Schale 2,6 durchsetzt und verschiebbar in ^! ihr gelagert ist.

Die Nabe 30 ist an einer Membran 34 einer Wand 39 befestigt,de-I
j ren äußerer Umfang 36 durch die Verriegelung 28 gehalten ist ι 1

j und die das Gehäuse in eine vordere Kammer 38 und eine hintere

j i

j Kammer 40 teilt.

' Die Nabe 30 weist eine axiale Bohrung 42 auf.Ferner weist die j liäbe 30 einen ersten Durchgang 44 auf, der die Bohrung 42 mit

j der hinteren Kammer 40 verbindet, sowie einen zweiten Durchgang 46 ^ der die hintere Kammer 4Q durch eine flexible Kupplung 4 8 im Strömungsweg einer Pumpe 50 der Abgaseinrichtung mit einer Über- i

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' drücfc-Luftquelle verbindet, und einen dritten Durchgang 52, der die Bohrung 42 mit der vorderen Kammer 38 verbindet. Ein Steuerventil 54 weist einen in der inneren Bohrung 42 befindlichen K61-;

. ben 55 auf» der mit einem ersten in einer ersten Führungsfläche \ 58 befindlichen Bund 56 versehen ist, sowie mit einem zweiten^ i in einer ersten Abstufung &2 der axialen Bohrung 42 bdELndlichen j Bund 60 und einem nach hinten weisenden, ringförmigen Ventil- : sitz 64 für die Atmosphäre* Der Ventilsitz 64 kann an einem flexiblen! ringfötmigen Ventiikörper 66 anliegen.■ Damit eine Steuerkammer 68 im Fuß der axialen Bohrung 42 gebildet wird. Der fin^örittige Ventilkörper 66 umgibt ein Röhr 70^ das eine Kraft zum Aufsetzen des Ventilkörp\ers 66 überträgt -. Der -5-

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Ventilkörper 66 weist einen flexiblen Membranabschnitt 72 auf, dessen radial äußerer Umfang 74 für eine dichtende Anlage mit dem Abschnitt 75 größeren Durchmessers der axialen Bohrung 42 vergrößert ausgebildet Ist. Der Ventilkörper 66 wird gegen den Ventilsitz 64 durch pine. Schraubenfeder 71 gedrückt, die die Kolbenstange 78 umgibt und zwischen einem Flansch 80 am Rohr und einer Schulter 82 an der Kolbenstange 78 artgeordnet ist. Das Steuerventil 54 wird in einer ersten Stellung, wie sie in ; der Figur gezeigt ist, durch eine Rückstellfeder 84 gehalten,* die zwischen einem auf der Kolbenstange 78 durch die Schulter befestigten Halter 86 und einer ringförmigen Scheibe 88 angeordnet ist und die den. radial äußeren Umfang 74 des Ventilkörpers indichtender Anlage mit den Seitenwänden des Bohrungsabschnitts 75 hält. Die Rückstellfeder 84 bewegt den Bund 56des Kolbens 55 gegen einen Anschlag 90, damit eine Unterdruck-Verbindung von der vorderen Kammer 38 zur Steuerkammer 68 herge- _} stellt werden kann. In dieser ersten Stellung wirkt der Bund auf eine Kugel 92 des ersten, in dem ersten Durchgang 44 gelegenen Ventils 100, wobei eine Feder 94 zusammengedrückt wird und die Luft in der hinteren Kammer 40 kann über ein Rückschlagventil 96 evakuiert und in das Ansaugrohr 98 des Motors abgegeben werden. ■

Das zweite, im zweiten Durchgang 46 gelegene Ventil 102 weist eine Stange 104 auf, die sich durch die Nabe 30 zwischen.dem Anschlag 90 und dem Anlageteil 60 in die Steuerkammer 68 hineinerstreckt. Die Stange 104 weist ein schräges Ende 106auf, das

j sich, in der Steuerkä'mnier 68__-befindet, und am anderen Ende ein

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ringförmiges Stirnteil 108 das sich im zweiten Durchgang 46 befindet. Eine Feder 110 drückt das Stirnteil 108 gegen einen Sitz 112, um zu verhindern, daß die unter Überdruck stehende Luft durch eine Verbindung 114 in den ersten Durchgang 44 strömt.

Zum Anhalten des Fahrzeugs wird das Bremspedal 20 niedergedrückt, wodurch die Kolbenstange 78 durch Überwindung der Kraft der Rückstellfeder 84 das Steuerventil 54 in der' axialen Bohrung 42 ver-

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j schiebt und die Feder 71 den Ventilkörper 66 gegen einen Sitz 116 bewegen kann, um die Unterdruckverbindung mit der Steuer-

kammer 68 zu schließen. Mit der Verschiebung der Kolbenstange 78 wird gleichzeitig der Bund .60 des Kolbens 55 von der Kugel 92 weg- : bewegt, wodurch die Feder 94 die Kugel 92 in einen Sitz 118 drücken kann und momentan der Unterdruck in der hinteren Kammer

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; 40 gehalten wird.

Bei einer weiteren, abhängig von der Betätigungskraft erfolgenden Verschiebung des Kolbens 55 in eine zweite Stellung wird sich der Ventilsitz 64 vom Ventilköfper 66 wegbewegen, womit Luft unter Atmosphärendruck in die Steuerkammer 68 eindringen kann. Durch die unter Atmosphärendruck stehende Luft in der Steuerkammer und durch den Unterdruck in der hinteren Kammer 40 entsteht ein Differenzdruck, der auf die elastisch sitzende Kugel ' 92 wirkt. Dieser Differenzdruck bewegt die Kugel 92 aus ihrem _; Sitz, wodurch die unter Atmosphärendruck stehende Luft in die ; hintere Kammer 40 strömen kann und ein entsprechender, auf die ' Membran 34 der Wand 39 wirkender Differenzdruck geschaffen wird. ■ j Dieser Differenzdruck überwindet nun die Kraft eine Rückstell-

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fe'de-τ 120, wodurch die Wand 39. verschoben wird und über: tti-e Nabe 30 auf die mit dsm Hauptbremszylinder 14 verbundeae Schubstange 122 eine Kraft übertragen wird.

Bewegt sich der Kolben 55 in eine dritte Stellung weiter. so berührt der Bund 60 das schräge Ende 106 and. der Stiriiteil WS wird, vom Sitz 112 abgehoben.. iias schräge Ende steuert dien Strom der unter Überdruck stehenden Luft vom zweiten Öurchgang 46 über die Verbindung 114 in den ersten Durchgang 46 und in die hintere Kammer 40, um den Mf f erenzdruck zu verstärken._y <der durch dien Unterdruck v©m Ansaugrohr her in der vorderen Kammer 38 geschaffen wird. Wenn unter Überdruck stehende Sm£t mit de» mrstmi Durchgang 44 in Verbindung steht_s. entsteht wieder dureh die Luft unter Atmosphärendrucfc in der Steueirfestmmeir #i ein: iiifferenzdruck, wodurch die Feder 94 die Kugel 9E in ihren Sitz; drüclit und verhindert wird, daß über Atanospfearendrtodk s-iteheOde Ϊμ£ζ durch die^ Bohrung 42 in die fttmos|jhlre entweicht:« / ;

Nach Lösendes Bremspedals. 2©'bringt diie Kuckstellfedier: 84' den Bund 60 außer Kontakt mit: die» schräge® Imde W$ und m Konitakt mit äer Kugel 92y gleichzeitig Mit; iem itefsetzem i#s Ventil* sitzes 64 auf den Venti!körper 6# undl 4&m ÄMkehmk ies Veiitllkörpers⁵ -56 vom Sitz Ut6,, dafflit; wiedler?. lit teifc ®m% dleir Kairaner 4© über das erste Ventil ÄO evatoiert weirfMD fcstm*

Falls während der Verschiebung des Kolbens 55 in die dritte Stellung kein Unterdruck für die vordere Kammer 38 zur Verfügung steht, wird unter Überdruck stehende Luft aus dem zweiten Durchgang 46 in den ersten Durchgang 44 und in die hintere Kammer 40 strömen. Durch die unter Atmosphärendruck stehende Luft in der vorderen Kammer 38 und durch die unter Überdruck stehende Luft in der hinteren Kammer eitsteht ein Differenzdruck auf die Wand 39 und dem Fahrer wird eine Bremshilfe vermittelt. Dieser Hilfs-Differenzdruck stellt sicher, daß dem Fahrer genügend Kraft zum Abbremsen des Fahrzeuges zur Verfügung steht.

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Claims

,J Bremsservomotor mit: einem Gehäuse» das durfh eitine bewegliche l^nd in ein^ vordere Kanmiei' für den unterdrück und in ^ine wahlweise unter dejiv llntetdr^Qk oder eineni höheren Druck stehende, hintere Kammer gestellt, ist» und mit einer in deir beweglichen Wand angeordneten Hohlnabe mit von der Stellung einer KfaitubertT^gungseinrxchtuiig abhän;gig gesteuerten Ventilen, um die hintere Kammer von der ^ordere» Kammer zu trennen und dann einen Durchgang ?u öffnen,, der die hintere Kammer mit einem in Verbindung mit der Atmosphäre stehenden Bereich der Nabe verbindet, wobei die Kraftübertragaingseinrichtung eine Kolbenstange und einen Kolben aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß ein erstes Ventil (102) für den Anschluß an eine dea Atmosphärendruck; übersteigende Druckquelle (50} vorgesehen ist und abhängig von der weiteren Bewegung der KrafX-

Übertragungseinrichtungen (78,55) durch die Kolbenstange (55) betätigt wird, um die Druckquelle (50) mit der hinteren Kammer (40) zu verbinden, und daß ein zweites, auf.die Druckdifferenz zwischen der hinteren Kammer und der Atmosphäre ansprechendes Ventil (100) im Durchgang (44) vorgesehen ist. i

2. Servomotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Ventil (100) eine Kugel (92) im Durchgang (44) und einen in diesem Durchgang ausgebildeten Sitz aufweist, wobei die Kugel durch den Druck in der hinteren Kammer (40), wenn dieser Druck den Atmosphärendruck übersteigt, gegen den Sitz gedrückt wird,

3, Servomotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugel (92) elastisch gegen den Sitz gedrückt wird und daß die Kugel abhängig von einem unter dem Atmosphärendruck liegenden Druck in der hinteren Kammer (40) vom Sitz abhebbar ist. ι

j 4« Servomotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Ventil (102) ein mit einer i Stange (104) verbundenes Ventilelement (108) aufweist, wobei die Stange mit einem freien Ende sich in die Einfassung der Nabe (30) hineinerstreckt und dem Kolben (55) zugänglich ist.

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5. Servomotor nach Anspruch A₃, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende der Stange (104) abgeschrägt ist und-mit dem Kolben (55) , in Eingriff gebracht werden kann.

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6. Servomotor nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, j

daß der Kolben (55) einen Bund (60) aufweist, der wechselweise am Durchgang (44) und ander Stange (104) angreifen kann.

7. Servomotor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Anschlag {90) zum Einstellen des Bunds (60) gegenüber dem Durchgang (44) vorgesehen ist, um die Kugel (92) von dem Sitz abzuheben und die hintere Kammer (40) über den Durchgang unter Unterdruck zu setzen.

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