DE2401661A1 - HYDRAULIC BRAKE AMPLIFIER - Google Patents
HYDRAULIC BRAKE AMPLIFIERInfo
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Description
He/KbHe / Kb
Anlage zurAttachment to
Patent- undPatent and
GebrauchsmusterhiIfsanmeldungUtility model auxiliary application
ROBERT BOSCH GMBH, 7 Stuttgart 1ROBERT BOSCH GMBH, 7 Stuttgart 1
Hydraulischer BremsverstärkerHydraulic brake booster
Die Erfindung bezieht sich auf einen hydraulischen Bremsverstärker, der zwischen einem Bremspedal und einem Hauptbremszylinder einer hydraulischen Fahrzeugbremse angeordnet ist und der mit einem Steuerventil versehen ist, das eine Verbindung einer Pumpe mit einem einen Verstärkerkolben aufnehmenden Verstärkerzylinder im Bremsverstärker überwacht und das über eine Kraftübersetzungseinrichtung von einer vom Bremspedal bewegten Betätigungsstange umschaltbar ist.The invention relates to a hydraulic brake booster, which is arranged between a brake pedal and a master cylinder of a hydraulic vehicle brake and which is provided with a control valve that connects a pump to a booster piston The receiving booster cylinder in the brake booster is monitored via a force transmission device can be switched by an actuating rod moved by the brake pedal.
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J Dl -J Dl -
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Ein derartiger hydraulischer Bremsverstärker ist bekannt (US 3 719 044). Dieser bekannte Bremsverstärker hat als Kraftübersetzungseinrichtung einen verhältnismäßig großen Hebel j der in einer unter hohem Druck stehenden Kammer des Verstärkergehäuses angeordnet ist, so daß diese Kammer sehr groß und ihre Dichtung sehr zuverlässig sein muß. Bei der bekannten Ausführung ist diese Kammer in einem besonderen, als Deckel ausgebildeten Gehäuseteil angeordnet, durch das der Verstärker sehr sperrig baut. Außerdem ist der Verstärker in seinem Übersetzungsverhältnis schlecht zu ändern.Such a hydraulic brake booster is known (US Pat. No. 3,719,044). This well-known brake booster has as Power transmission device a relatively large lever j in a chamber under high pressure of the amplifier housing is arranged, so that this chamber must be very large and its seal must be very reliable. In the known design, this chamber is arranged in a special housing part designed as a cover, which makes the amplifier very bulky. In addition, the amplifier is in its transmission ratio bad to change.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden und einen hydraulischen Bremsverstärker der eingangs genannten Art zu schaffen, der eine kompakte Bauweise hat und dessen Übersetzungsverhältnis leicht zu ändern ist.The invention is based on the object of avoiding these disadvantages and a hydraulic brake booster To create the type mentioned above, which has a compact design and easy to change the transmission ratio is.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Kraftübersetzungseinrichtung aus Rollkörpern und aus an diesen Rollkörpern abrollenden Längsgliedern besteht, von denen die Rollkörper an der Betätigungsstange gelagert sind, ferner das eine Längsglied an dem Verstärkerkolben befestigt ist und das andere Längsglied steuerventilseitig angeordnet ist.This object is achieved according to the invention in that the force transmission device consists of rolling elements and from there is longitudinal members rolling on these rolling elements, of which the rolling elements are mounted on the actuating rod are, furthermore, the one longitudinal member is attached to the booster piston and the other longitudinal member on the control valve side is arranged.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und zwar zeigen:An embodiment of the invention is shown in the drawing, namely show:
Fig. 1 den Bremsverstärker im Längsschnitt, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II in der1 shows the brake booster in longitudinal section, FIG. 2 shows a section along the line II-II in FIG
Fig. 1 und die
Fig. 3 bis 5 eine schematische Darstellung verschiedener Schaltstellungen der Kraftübersetzungseinrichtung.Fig. 1 and the
3 to 5 a schematic representation of different switching positions of the power transmission device.
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Ein Bremsverstärker hat ein im wesentlichen zylindrisches Gehäuse 1 mit einem Befestigungsflansch 2 und einer Aufnahme 3 für einen nicht dargestellten, hydraulischen Hauptbremszylinder. Eine mehrteilige Betätigungsstange 4 ragt auf der der Aufnahme 3 entgegengesetzten Seite in das Gehäuse 1 hinein und ist auf nicht dargestellte Weise mit einem ebenfalls nicht gezeigten Bremspedal verbunden.A brake booster has a substantially cylindrical housing 1 with a mounting flange 2 and a receptacle 3 for a hydraulic master cylinder, not shown. A multi-part The actuating rod 4 protrudes into the housing 1 on the side opposite the receptacle 3 and is connected in a manner not shown to a brake pedal also not shown.
Ein inneres Ende 5 (Fig· 3 bis 5) der Betätigungsstange 4 befindet sich in einem Verstärker-Druckraum 6, der zwischen einer Endwand 7 eines Verstärkerzylinders 8 und einem Verstärkerkolben 9 liegt. Der Verstärkerkolben 9 trägt eine Rückholfeder 10, die eine ebenfalls am Verstärkerkolben 9 festgelegte Hauptzylinder-Betätigungsstange 11 umgibt. Außerdem ist er mit einer Dichtungsmanschette 12 versehen, deren Dichtlippe dem Druckraum 6 zugekehrt ist. Schließlich hat der Verstärkerkolben 9 druckraumseitig eine mittige Ausnehmung 13S in. der eine Feder I1I und ein vorderes Ende 15 einer Kraftübersetzungseinrichtung 16 angeordnet sind.An inner end 5 (FIGS. 3 to 5) of the actuating rod 4 is located in a booster pressure chamber 6, which lies between an end wall 7 of a booster cylinder 8 and a booster piston 9. The booster piston 9 carries a return spring 10 which surrounds a master cylinder actuating rod 11 which is also fixed on the booster piston 9. In addition, it is provided with a sealing collar 12, the sealing lip of which faces the pressure chamber 6. Finally, the booster piston 9 has a central recess 13 in S. Of a spring I 1 I and a front end 15 of a force transmission means 16 are arranged pressure chamber side.
Die Kraftübersetzungseinrichtung 16 besteht im wesentlichen aus je einem, zu beiden Seiten des inneren Endes 5 der Betätigungsstange H angeordneten und am Stangenende 5 gelagerten Zahnrad 17 bzw. 18 und aus zwei Zahnstangen 19 und 20, von denen die eine (19) an dem Verstärkerkolben 9 befestigt ist und die andere (20) auf der Seite eines Steuerventils 22 angeordnet ist. Die Zahnräder 17 und 18 sitzen auf einem Stift 21, der das Ende 5 der Betätigungsstange 1I quer durchdringt, wie in der Figur 2 zu sehen ist. Dort ist auch zu erkennen, daß jedes Zahnrad 17 und aus zwei Teilen 17' und 17" bzw. 18' und 18" bestehen kann, von denen das ^_The power transmission device 16 consists essentially of one gear 17 or 18, respectively, arranged on both sides of the inner end 5 of the actuating rod H and mounted on the rod end 5, and of two toothed racks 19 and 20, one of which (19) on the booster piston 9 and the other (20) is arranged on the side of a control valve 22. The gears 17 and 18 sit on a pin 21, which penetrates the end 5 of the actuating rod 1 I transversely, as seen in FIG. 2 There it can also be seen that each gear 17 and 17 can consist of two parts 17 'and 17 "or 18' and 18", of which the ^ _
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äußere 17' bzw. 18* einen kleineren Durchmesser hat. Die beiden kleineren Zahnräder 17' und l8! laufen auf der mit dem Verstärkerkolben 9 verbundenen Zahnstange 19, und die beiden größeren Zahnräder 17" und 18" kämmen mit der steuerventilseitigen Zahnstange 20. Das Verhältnis der Zähnezahl der beiden Zahnradpaare ist veränderbar, es kann von z.E. 12 zu 18 auf 12 zu 12 verändert werden. Im letzten Fall wird aus den beiden Zahnrädern 17',17" bzw. l8!,l8" zu beiden Saiten der Betätigungsstange nur noch ein einziges Zahnrad 17 bzw 18 auf jeder Betätigungsstangenseite. outer 17 'or 18 * has a smaller diameter. The two smaller gears 17 'and l8 ! run on rack 19 connected to booster piston 9, and the two larger gears 17 "and 18" mesh with rack 20 on the control valve side will. In the latter case, the two gearwheels 17 ', 17 "or 18 !, 18" on both strings of the actuating rod only become a single gear 17 or 18 on each actuating rod side.
Das Steuerventil 22 ist ein Schieberventil, dessen Schieber 23 ständig unter der Einwirkung einer Feder 24 steht. Der Schieber 23 steuert wechselweise die Verbindung des Druckraumes 6 mit einer Entlastungsstelle 33 und mit einem Druckanschluß 3^ für eine nicht dargestellte Pumpe. Der Schieber 23 hat einen Diametral-Durchbruch 25 zur Aufnahme eines Bundes 26 eines einarmigen Hebels 27, dessen festes Ende 28 in einer in das Gehäuse 1 eingeschraubten Schraube 29 gelagert ist und dessen freies Ende 35 einen Gehäusedurchbruch 30 durchdringt und in eine Längsnut 31 der Zahnstange 20 eingreift. Das Ende 35 liegt dort gewöhnlich an einer Wand als Anschlag 32 an. Durch die Anordnung des Steuerventils 22 zwischen der Festlagerung des Hebels 27 an der Schraube 29 und der Kraftübertragungseinrichtung 6 macht der Hebel 27 einen sehr kleinen Hub am Steuerventil 22, wodurch dieses äußerst feinfühlig arbeitet.The control valve 22 is a slide valve, the slide 23 of which is constantly under the action of a spring 24. The slide 23 alternately controls the connection of the pressure chamber 6 with a relief point 33 and with a pressure connection 3 ^ for a pump, not shown. The slide 23 has a diametrical opening 25 for receiving a collar 26 of a one-armed lever 27 , the fixed end 28 of which is mounted in a screw 29 screwed into the housing 1 and the free end 35 of which penetrates a housing opening 30 and into a longitudinal groove 31 of the rack 20 intervenes. The end 35 usually rests against a wall as a stop 32 there. Due to the arrangement of the control valve 22 between the mounting of the lever 27 on the screw 29 and the power transmission device 6, the lever 27 makes a very small stroke on the control valve 22, whereby this works extremely sensitively.
Der beschriebene Bremsverstärker arbeitet wie folgt:The brake booster described works as follows:
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In Bremslösestellung nehmen die beweglichen Teile des Bremsverstärkers die in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Lage ein. Der Druckraum 6 ist zwar mit Flüssigkeit gefüllt, er ist aber drucklos, weil das Steuerventil 22 den Druckanschluß 3^ abgeriegelt und den Druckraum 6 mit der Entlastungsstelle 33 verbunden hat. Das Hebelende 35 des Hebels 27 liegt an seinem Anschlag 32 in der Nut 31.In the brake release position, the moving parts of the brake booster take those shown in FIGS Location a. Although the pressure space 6 is filled with liquid, it is pressureless because the control valve 22 has sealed off the pressure connection 3 ^ and connected the pressure chamber 6 to the relief point 33. The lever end 35 of the lever 27 lies against its stop 32 in the groove 31.
Beim Bremsen bewegt sich die Betätigungsstange H in den Bremsverstärker hinein. Der Verstärkerkolben 9 wird jedoch zuerst von der Feder 10 und der anfangs nicht überwindbaren Ansprechkraft des hydraulischen Hauptbremszylinders festgehalten. Durch die Stangenbewegung drehen sich die Zahnräder 17 und 18, und die Zahnstange 20 bewegt sich nach links. Dabei bleibt das Hebelende 35 am Anschlag 32 liegen, weil der Steuerschieber 23 unter der Kraft der Feder 24 folgt. Die Bewegung des Steuerschiebers 23 bewirkt das Umschalten des Steuerventils 22;d.h. die Entlastungsstelle 33 wird vom Druckraum 6 getrennt und letzterer wird mit dem Druckanschluß 34 verbunden. Aufgrund der Bewegung des Steuerschiebers 23 durch den etwa in der Mitte zwischen der Festlagerung und dem Hebelende 35 angeordneten Bund 26 ist diese Steuerung sehr feinfühlig. In der Fig. 3 ist ein Spiel C zwischen dem Ende der Zahnstange 20 und dem Verstärkerkolben 9 überwunden.When braking, the operating rod H moves into the brake booster. However, the booster piston 9 is first held in place by the spring 10 and the initially insurmountable response force of the hydraulic master cylinder. Due to the rod movement, the gears 17 and 18 rotate and the rack 20 moves to the left. The end of the lever 35 remains against the stop 32 because the control slide 23 follows under the force of the spring 24. The movement of the control slide 23 causes the control valve 22 to switch over, ie the relief point 33 is separated from the pressure chamber 6 and the latter is connected to the pressure connection 34. Due to the movement of the control slide 23 through the collar 26 arranged approximately in the middle between the fixed bearing and the lever end 35, this control is very sensitive. In FIG. 3, a play C between the end of the rack 20 and the booster piston 9 has been overcome.
Durch den nun ansteigenden Druck im Druckraum 6 wird der Verstärkerkolben 9 nach links bewegt (Fig. 1I), und die Bremsen werden betätigt. Die Betätigungsstange 4 nimmt an dieser Bewegung teil, so daß im Steuerventil 22By now increasing pressure in the pressure chamber 6 of the booster piston 9 is moved to the left (Fig. 1 I), and the brakes are applied. The actuating rod 4 takes part in this movement, so that in the control valve 22
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der Druckanschluß 34 geöffnet bleibt. Dies geht so lange, bis der ansteigende Verstärkerdruck an der kleinen Reaktionsflächen A der Betätigungsstange 4 eine Kraft erzeugt, die sich die Waage hält mit der Fußkraft am Bremspedal. Ist dieses Gleichgewicht erreicht, dann verursacht der sich noch bewegende Verstärkerkolben 9the pressure connection 34 remains open. This goes on for so long until the increasing booster pressure exerts a force on the small reaction surfaces A of the actuating rod 4 generated, which is balanced with the force of the foot on the brake pedal. If this equilibrium is reached, then caused the still moving booster piston 9
über
über seine Zahnstange 19,,dxe Zahnräder 17 und 18
die Zahnstange 20 und den Hebel 27 eine Bewegung des Steuerschiebers 23 nach rechts, wodurch der Druckanschluß 34
geschlossen wird. Der nun eingesteuerte Druck wirkt gleichermaßen auf die Betätigungsstange 4 wie auch auf
den Verstärkerkolben 9· Die Kräfte verhalten sich wie die Fläche A zur Fläche B des Verstärkerkolbens 9. Nimmt die
Fußkraft und damit die Stangenkraft ab, dann weicht die Betätigungsstange 4 nach rechts aus und verschiebt dabei
den Steuerschieber 23 ebenfalls nach rechts, bis die Entlastungsstelle 33 Verbindung zum Druckraum 6 bekommt. Nun
kann die Druckflüssigkeit zur Entlastungsstelle 33 abfließen. Der absinkende Verstärkerdruck ermöglicht die
Bewegung des Verstärkerkolbens 9 nach rechts, wodurch die Entlastungsstelle 33 wieder geschlossen wird. Es herrscht
dadurch wieder Gleichgewicht bei niedrigerem Druckniveau. Auf diese Weise kann jeder beliebige Druck eingesteuert
werden, von 0 bis zum max. Pumpendruck. Da der Steuerweg des Schiebers 23 sehr klein ist, werden die Wege der
Betätigungsstange 4 = si und vom Verstärkerkolben 9 = s2
allein durch die Zähnezahlen der Zahnräder bestimmt.above
Via its rack 19,, dxe gears 17 and 18, the rack 20 and the lever 27 move the control slide 23 to the right, whereby the pressure connection 34 is closed. The pressure that is now applied acts equally on the actuating rod 4 as well as on the booster piston 9. The forces behave like the area A to area B of the booster piston 9. If the foot force and thus the rod force decrease, the actuating rod 4 deviates to the right and also moves the control slide 23 to the right until the relief point 33 is connected to the pressure chamber 6. The pressure fluid can now flow off to the relief point 33. The falling booster pressure enables the booster piston 9 to move to the right, as a result of which the relief point 33 is closed again. As a result, equilibrium prevails again at a lower pressure level. In this way, any pressure can be controlled, from 0 to the maximum pump pressure. Since the control path of the slide 23 is very small, the paths of the actuating rod 4 = si and of the booster piston 9 = s2 are determined solely by the number of teeth on the gears.
sjL = Zähnezahl von Zahnrad 17" bzw. 18" s2 Summe der Zähnezahlen der Zahnräder 17" bzw. 18" und 17' bzw. 18'sjL = number of teeth of gear wheel 17 "or 18" s2 Sum of the number of teeth of gear wheels 17 "or 18" and 17 'or 18'
d.h. si <C s2.i.e. si <C s2.
Wenn die beiden Zähnezahlen gleich sind, wenn also wie in den schematischen Abbildungen der Fig. 1 bis 3 andeutungs-If the two numbers of teeth are the same, so if as in the schematic illustrations of Figs. 1 to 3 suggestive
mdei -7-mdei -7-
weise dargestellt zu beiden Seiten des Stangenendes 5shown on both sides of the rod end 5
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nur je 1 Zahnrad 17 bzw. 18 vorgesehen ist, dann ist ein Übersetzungsverhältnis von 1 : 2 gegeben, die Hauptzylinder-Betätigungsstange 11 macht also den doppelten Weg der Betätigungsstange. Dadurch wird der Weg Sl der Betätigungsstange 4 bei Normalbetrieb in vorteilhafter Weise verkürzt. Wenn die Umstände es erfordern, ist es auch möglich, innen am Stangenende 5 die kleinen und außen die großen Zahnräder 17'jl7" und I8',l8" zu verwenden. Dann ändert sich das übersetzungsverhältnis in 1 : 2,5 oder dergleichen.only 1 gear 17 or 18 is provided, then a transmission ratio of 1: 2 is given, the master cylinder actuating rod 11 thus makes double the travel of the operating rod. This makes the way Sl the Actuating rod 4 is advantageously shortened during normal operation. If the circumstances so require, it is also possible to use the small gears 17'jl7 "and I8 ', 18" on the inside at the end of the rod 5 and on the outside the large gears. Then changes the gear ratio in 1: 2.5 or the like.
Fällt durch einen Defekt in der Anlage der Druck am Anschluß 34 aus, dann schiebt die Betätigungsstange 4 den Verstärkerkolben 9 mechanisch gegen den Hauptzylinder, der Schieber 23 wird dabei über die Kraftübersetzungseinrichtung 16 mitgenommen. Alle diese Teile legen nun den Weg S2 gemeinsam zurück (Fig. 5). Die Fußkraft wird allerdings unverstärkt an den Verstärkerkolben 9 weitergegeben. Sie wirkt aber nun auf dem großen Weg S2 und ergibt somit eine größere Bremsarbeit. If the pressure at connection 34 fails due to a defect in the system, the actuating rod 4 pushes the booster piston 9 mechanically against the master cylinder, the slide 23 is taken along via the power transmission device 16. All these parts now cover the path S2 together (FIG. 5). The foot strength is, however, not reinforced passed on to the booster piston 9. However, it now acts on the major path S2 and thus results in greater braking work.
Die Auslegung der Federn 14 und 24 ist so durchgeführt, daß die Feder 14 stärker ist als die Feder 24, damit die Kraftübersetzungseinrichtung 16 unter Mitnahme des Steuerschiebers 23 in ihre Ausgangslage zurückkehren kann.The design of the springs 14 and 24 is carried out in such a way that that the spring 14 is stronger than the spring 24, so that the force transmission device 16 with entrainment of the control slide 23 can return to their original position.
Die Anordnung der Län.5.snut 31 in der Zahnstange 20 hat den Vorteil, daß damiu ein Wegverzehrer geschaffen ist, der der Zahnstange 20 auch nach dem Umschalten des Steuerventils 22, also nach Erreichen des Aussteuerpunktes, noch einen weiteren Weg erlaubt.The arrangement of the Län.5.snut 31 in the rack 20 has the advantage that a Wegverzehrer is created that the rack 20 even after switching the Control valve 22, that is, after reaching the control point, still allows a further path.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OD | Request for examination | ||
| 8120 | Willingness to grant licences paragraph 23 | ||
| 8181 | Inventor (new situation) |
Free format text: ALDINGER, ULRICH, 7000 STUTTGART, DE LOEWIS OF MENAR, ALEXANDER VON,, 7031 MAUREN, DE NUSSER, HERMANN, 7144 ASPERG, DE |
|
| D2 | Grant after examination | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |