DE2401661C2 - Hydraulic brake booster - Google Patents
Hydraulic brake boosterInfo
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- B60T13/142—Systems with master cylinder
- B60T13/143—Master cylinder mechanically coupled with booster
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen hydraulischen Bremsverstärker gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs. The invention relates to a hydraulic brake booster according to the preamble of the patent claim.
Ein derartiger hydraulischer Bremsverstärker ist durch die US-PS 37 19 044 bekannt. Dieser bekannte -3 Bremsverstärker hat als Kraftübersetzungseinrichtung einen verhältnismäßig großen Hebel 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 derSuch a hydraulic brake booster is known from US Pat. No. 3,719,044. This well-known -3 has brake booster as a power transmission device a relatively large lever located in a high pressure chamber of the amplifier housing is arranged so that this chamber must be very large and its seal must be very reliable. In the
ίο bekannten Ausführung ist diese Kammer in einem besonderen, als Deckel ausgebildeten Gehäuseteil angeordnet, wodurch der Verstärker sehr sperrig baut. Außerdem ist das Übersetzungsverhältnis des Verstärkers nur schwer zu ändern.ίο known execution is this chamber in one special housing part designed as a cover, which makes the amplifier very bulky. In addition, the gear ratio of the amplifier is difficult to change.
ιό 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 Obersetzungsverhältnis leicht zu ändern ist.ιό The invention is based on the object this Avoid disadvantages and a hydraulic brake booster of the type mentioned create that has a compact design and whose gear ratio is easy to change.
Diese Aufgabe wird durch einen Bremsverstärker mit den kennzeichnenden Merkmalen des PatentanspruchsThis task is achieved by a brake booster with the characterizing features of the patent claim
1 gelöst1 solved
Zwar sind durch die US-PS 35 49 207 und die GB-PS 7 04 085 bereits aus Zahnrad und Zahnstangen beste-2) hende Kraftübersetzungseinrichtungen für eine selbsttätige Bremsvorrichtung, die auf das öffnen und Schließen einer Fahrzeugtür anspricht, bzw. für eine Servolenkvorrichtung bekannt. Diese bekannten Vorrichtungen konnten aber dem Fachmann keine Anrejo gung geben für die erfindungsgemäße Kraftübersetzungseinrichtung, da sich Erfindungsgegenstand und Stand der Technik deutlich bezüglich Aufgabenstellung und Wirkungsweise unterscheiden.Although US-PS 35 49 207 and GB-PS 7 04 085 are already best from gear and racks-2) Current power transmission devices for an automatic braking device that open and Closing a vehicle door responds, or known for a power steering device. These known devices but could not give the expert any stimulus for the power transmission device according to the invention, because the subject matter of the invention and the state of the art are clearly related to the task at hand and how it works.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der s> Zeichnung dargestellt, und zwar zeigtAn embodiment of the invention is shown in FIG Drawing shown, namely shows
F i g. 1 den Bremsverstärker im Längsschnitt,F i g. 1 the brake booster in longitudinal section,
Fig.2 einen Schnitt nach der Linie H-Il in der Fig. 1 und dieFIG. 2 shows a section along the line II-II in FIG. 1 and the
Fig.3—5 eine schematische Darstellung verschiedene) ner Schaltstellungen der Kraitüberseuungseinrichtung.Fig. 3-5 a schematic representation of various) ner switch positions of the Kraitübereuungseinrichtung.
Ein Bremsverstärker hat ein im wesentlichen zylindrisches Gehäuse 1 mit einem BefestigungsflanschA brake booster has a substantially cylindrical housing 1 with a mounting flange
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 mit einem nicht gezeigten Bremspedal verbunden.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 to a brake pedal, not shown.
Ein inneres Ende 5 (F i g. 3 bis 5) der Betätigungsstange 4 befindet sich in einem Verstärker-Druckraum 6, derAn inner end 5 (F i g. 3 to 5) of the actuating rod 4 is located in a booster pressure chamber 6, the
»ι zwischen der pedalseitige;. Endwand 7 eines Verstärkungszylinders 8 und einem Verstärkerkolben 9 liegt. Am Verstärkerkolben 9 stützt sich eine Rückholfeder 10 ab, die eine ebenfalls am Verstärkerkolben 9 festgelegte Hauptzylinder-Betätigungsstange 11 umgibt. Außerdem »Ι between the pedal side ;. End wall 7 of a booster cylinder 8 and a booster piston 9 is located. A return spring 10 is supported on the booster piston 9 and surrounds a master cylinder actuating rod 11 which is also fixed on the booster piston 9. aside from that
" ist der Verstärkerkolben 9 mit einer Dichtungsmanschette 12 versehen, deren Dichtlippe dem Druckraum 6 zugekehrt ist. Schließlich weist der Verstärkerkolben 9 eine zum Verstärkerdruckraum 6 offene mittig zentrierte Sacklochbohrung 13 auf, in der eine Feder 14 und ein"is the booster piston 9 with a sealing collar 12, the sealing lip of which faces the pressure chamber 6. Finally, the booster piston 9 a centered blind hole 13 open to the booster pressure chamber 6, in which a spring 14 and a
wi vorderes Ende 15 einer Kraftübersetzungseinrichtung 16 angeordnet sind.wi front end 15 of a power transmission device 16 are arranged.
Die Kraftübersetzungseinrichtung 16 besteht im wesentlichen aus je einem, zu beiden Seiten des inneren Endes 5 der Betätigungsstange 4 angeordneten und amThe power transmission device 16 consists essentially of one, on both sides of the inner one End 5 of the actuating rod 4 arranged and on
Ί'> Stangenende 5 gelagerten Zahnrad 17 bzw. 18 und aus zwei Zahnstangen 19 und 20, von denen die erste Zahnstange 19 an dem Verstärkerkolben 9 befestigt und die zweite Zahnstange 20 auf der Seite eines Ί '> Rod end 5 mounted gear 17 and 18 and of two racks 19 and 20, of which the first rack 19 is attached to the booster piston 9 and the second rack 20 on the side of one
Steuerventils 22 angeordnet ist. Die Zahnrader 17 und 18 sitzen auf einem Stift 21, der das Ende 5 der Betätigungsstange 4 quer durchdringt, wie in der F i g. 2 zu sehen ist. Dort ist auch zu erkennen, daß jedes Zahnrad 17 und 18 aus zwei Teilen 17' und 17" und 18' und 18" bestehen kann, von denen das äußere 17' bzw. 18' einen kleineren Durchmesser hat. Die beiden kleineren Zahnräder 17' und 18' greifen in die mit dem Verstärkerkolben 9 verbundene Zahnstange 19 und die beiden größeien Zahnräder 17" und 18" in die steuerventilseitige Zahnstange 20. Das Verhältnis der Zähnezahlen der beiden Zahnradpaare 17', 17" bzw. 18', 18" ist veränderbar, es kann von z. B. 12 zu 18 auf 12 zu 12 verändert werden. Im zuletzt genannten Fall wird aus den Zahnradpaaren 17', 17" bzw. 18', 18" zu beiden Seiten der Betätigungsstange nur noch ein einziges Zahnrad 17 bzw. 18 auf jeder Betätigungsstangenseite.Control valve 22 is arranged. The gears 17 and 18 sit on a pin 21 which transversely penetrates the end 5 of the actuating rod 4, as shown in FIG. 2 you can see. There it can also be seen that each gear 17 and 18 consists of two parts 17 'and 17 "and 18' and 18 ", of which the outer 17 'or 18' has a smaller diameter. The two smaller gears 17 'and 18' mesh with the rack 19 connected to the booster piston 9 and the two large gears 17 "and 18" in the control valve-side rack 20. The ratio of the number of teeth of the two gear pairs 17 ', 17 "and 18', 18 "can be changed, e.g. from 12 to 18 to 12 to 12. In the latter case, it becomes off the gear wheel pairs 17 ', 17 "or 18', 18" on both sides of the actuating rod only have a single one Gear 17 or 18 on each side of the actuating rod.
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 Entlastungssteiie 33 und mit einem Druckanschiuß 34 für eine nicht dargestellte Pumpe. Im Schieber 23 ist eine Querbohrung 25 zur Aufnahme eines Bundes 26 eines einarmigen Hebels 27 angebracht. Das feste Ende 28 des Hebels 27 ist in einer in das Gehäuse 1 eingeschraubten Schraube 29 gelagert, und das freie Ende 35 durchdringt einen Gehäusedurchbruch 30 und greift in eine Längsnut 31 der Zahnstange 20 ein. Das Ende 35 liegt dort gewöhnlich am Axialanschlag 32 an. Durch die Anordnung des Steuerventils 22 zwischen der Festlagerung des Hebels 27 an der Schraube 29 und der Kraftübertragungseinrichtung 6 führt der Hebel 27 einen sehr kleinen Hub am Steuerventil 22 aus, wodurch letzteres äußerst feinfühlig arbeitet.The control valve 22 is a slide valve whose slide 23 is constantly under the action of a spring 24. The slide 23 alternately controls the connection of the pressure chamber 6 with a relief part 33 and with a pressure connection 34 for a pump, not shown. A transverse bore 25 for receiving a collar 26 of a one-armed lever 27 is provided in the slide 23. The fixed end 28 of the lever 27 is mounted in a screw 29 screwed into the housing 1, and the free end 35 penetrates a housing opening 30 and engages in a longitudinal groove 31 of the rack 20. The end 35 usually rests against the axial 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 performs a very small stroke on the control valve 22, whereby the latter works extremely sensitively.
Der beschriebene Bremsverstärker arbeitet wie folgt:The brake booster described works as follows:
In Bremslösestellung nehmen die beweglichen Teile des Bremsverstärkers die in den F i g. 1 bis 3 dargestellte Lage ein. Der Druckraum 6 ist zwar mit Hydraulikflüssigkeit gefüllt, aber drucklos, weil das Steuerventil 22 den Druckanschiuß 34 absperrt und den Druckraum 6 mit der Entlastungsstelle 33 verbindet. Das Hebelende 35 des Hebels 27 liegt am Anschlag 32 in der Nut 31.In the brake release position, the moving parts of the brake booster take the positions shown in FIGS. 1 to 3 shown Location a. Although the pressure chamber 6 is filled with hydraulic fluid, it is depressurized because the control valve 22 the pressure connection 34 closes off and connects the pressure chamber 6 with the relief point 33. The lever end 35 of the lever 27 lies against the stop 32 in the groove 31.
Beim Bremsen verschiebt sich die Betätigungsstange 4 in Richtung des Verstärkerkolbens 9. 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 Druckanschiuß 34 verbunden. Die Steuerung des Schiebers 23 erfolgt sehr feinfühlig über den Bund 26, der in etwa mittig zwischen dem festen Hebelende 28 und dem beweglichen Hebelende 35 angeordnet ist. Dabei wird das Spiel C zwischen dem Ende der Zahnstange 20 und dem Verstärkerkolben 9 überwunden (F i g. 3).When braking, the actuating rod 4 moves in the direction of the booster piston 9. The booster piston 9 is, however, first of the spring 10 and the initially insurmountable response force of the hydraulic Master cylinder held. Due to the movement of the rod, the gears 17 and 18 rotate, and the rack 20 moves to the left. The lever end 35 remains at the stop 32 because of the Control slide 23 under the force of spring 24 follows. The movement of the control slide 23 causes this "> Switching over of the control valve 22, i.e. the relief point 33 is separated from the pressure chamber 6, and the latter is connected to the pressure connection 34. The control of the slide 23 is very sensitive the collar 26, which is approximately in the middle between the fixed lever end 28 and the movable lever end 35 is arranged. The play C between the end of the rack 20 and the booster piston 9 is thereby determined overcome (Fig. 3).
Durch den nun ansteigenden Druck im Druckraum 6Due to the now increasing pressure in the pressure chamber 6
'"' wird der Verstärkerkolben 9 in Hauptzylinderbetätigungsrichtung verschoben (Fig.4), und die Bremsen werden betätigt. Die Betätigungsstange 4 nimmt an dieser Bewegung teil, so daß im Steuerventil 22 der Druckanschluß 34 geöffnet bleibt. Diese BewegungThe booster piston 9 becomes '"' in the master cylinder actuation direction moved (Fig.4), and the brakes are applied. The operating rod 4 assumes part of this movement, so that the pressure connection 34 remains open in the control valve 22. This movement
-" erfolgt so lange, bis sich die ansteigende Verstärkerdruckkraft an der kleinen Rea/o'onsfläche A der Betätigungsstange 4 im Gleichgewicht j efindet mit der Fußkraft am Bremspedal. Zu diesem Zeitpunkt verursacht der sich noch bewegende Verstärkerkolben 9 über- "takes place until the increasing booster pressure force on the small reaction surface A of the actuating rod 4 is in equilibrium with the foot force on the brake pedal. At this point in time, the booster piston 9, which is still moving, causes over
-"' seine Zahnstange 19, über die Zahnräder 17 und 18, die Zahnstange 20 und den Hebel 27 eine Bewegung des Steuerschiebers 23 in der Weise, daß der Druckanschluß 34 verschlossen wird. Der nun eingesteuerte Druck wirkt gleichermaßen auf die Betätigungsstange 4 wie- "'his rack 19, via the gears 17 and 18, the Toothed rack 20 and the lever 27 a movement of the control slide 23 in such a way that the pressure connection 34 is closed. The now applied pressure acts equally on the actuating rod 4 as
v- auch auf den Verstärkerkolben 9. Die Kräfte verhalten sich wie die Fläche A der Betätigungsstange 4 zur Fläche B des Verstärkerkolbens 9. Nimmt die Fußkraft und damit die pedalseitige Kraft auf die Betätigungsstange 4 ab, weicht letztere pedalseitig aus und v- also on the booster piston 9. The forces behave like the surface A of the actuating rod 4 to the surface B of the booster piston 9. If the foot force and thus the pedal-side force on the actuating rod 4 decreases, the latter deviates on the pedal side and
i> verschiebt dabei den Steuerschieber 23, bis die Entlastungsstelle 33 in Verbindung zum Druckraum 6 gelangt und damit der Druck im Druckraum 6 über die Entlastungsstelle 33 abgebaut wird. Der absinkende Verstärkerdruck ermöglicht die Bewegung dts Ver-i> moves the spool 23 until the Relief point 33 comes in connection with the pressure chamber 6 and thus the pressure in the pressure chamber 6 via the Relief point 33 is dismantled. The decreasing booster pressure enables the movement of the
■"' Stärkerkolbens 9 nach rechts, wodurch die Entlastungsstelle 33 wieder geschlossen wird. Dadurch stellt sich wieuerum ein Gleichgewicht bei niedrigerem Druckniveau ein. Auf diese Weise kann jeder beliebige Druck eingesteuert werden, von 0 bis max. Pumpendruck. Da■ "'strength piston 9 to the right, whereby the relief point 33 is closed again wieuerum an equilibrium at a lower pressure level a. In this way, any pressure can be controlled, from 0 to the maximum pump pressure. There
r> der Steuerweg des Schiebers 23 sehr klein ist, wird das Verhältnis des Weges 51 der Betätigungsstange 4 zum Weg 52 des Verstärkerkolbens 9 allein durch die Zähnezahlen der Zahnräder bestimmt. r> the control travel of the slide 23 is very small, the ratio of the travel 51 of the actuating rod 4 to the travel 52 of the booster piston 9 is determined solely by the number of teeth of the gears.
ILIL
SlSl
Zähnezahl von Zahnrad 17" bzw. 18"Number of teeth of gear 17 "or 18"
Summe der Zähnezahlcn der Zahnräder 17" bzw. 18" und 17' bzw. 18'Sum of the number of teeth of the gears 17 "or 18" and 17 'or 18'
d.h.5KS2.i.e. 5KS2.
Wenn die beiden Zähnezahlen gleich sind, wenn also, wie in den schematischen Abbildungen der Fig. 1 bis 3 andeutungsweise dargestellt, zu beiden Seiten des Stangenendes 5 nur je ein Zahnrad 17 bzw. 18 vorgesehen ist, dann ist ein Übersetzungsverhältnis von 1 :2 gegeben, die Hauptzylinder-Betätigungsstange 11 legt also den doppelten Weg der Betätigungsstange 4 zurück. Dadurch wird der Weg S1 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', 17" und 18', 18" zu verwenden. Dann ändert sich das Übersetzungsverhältnis in 1 :2,5 oder dergleichen.If the two numbers of teeth are the same, i.e. if, as indicated in the schematic illustrations of FIGS. 1 to 3, only one gear 17 or 18 is provided on either side of the rod end 5, then a gear ratio of 1: 2 is given The master cylinder actuating rod 11 thus covers twice the distance of the actuating rod 4. As a result, the path S 1 of the actuating rod 4 is advantageously shortened during normal operation. If the circumstances so require, it is also possible to use the small gear wheels 17 ', 17 "and 18', 18" on the inside of the rod end 5 and the large gear wheels on the outside. Then the gear ratio changes to 1: 2.5 or the like.
FaH" durch einen Defekt in der Anlage der Druck am Anschluß 34 aus, dann schiebt die Betätigungsstange 4 den Verstärkerkolb :n 9 mechanisch gegen den Hauptzylinder, der Schieber 23 wird dabei über die Kraftübersetzungseinrichtung 16 mitgenommen. Alle diese Teile legen nun den Weg 52 gemeinsam zurück (Fig. 5). Die Fußkiaft wird dabei zwar unverstärkt an den Verstärkerkolben 9 weitergegeben, aber sie wirkt nun auf dem großen Weg 52, und somit ergibt «ich eine größere Bremsarbeit.FaH "due to a defect in the system, the pressure on Connection 34 off, then the actuating rod 4 pushes the booster piston: n 9 mechanically against the master cylinder, the slide 23 is taken along via the force transmission device 16. All these parts now cover the path 52 together (FIG. 5). The Fußkiaft is not amplified the booster piston 9 is passed on, but it now acts on the great path 52, and thus “I result in one 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 Kraftubersetzungseinrichtung 16 unter Mitnahme des Steuerschiebers 23 in ihre Ausgangslage zurückkehren kann.The design of the springs 14 and 24 is carried out so that the spring 14 is stronger than the spring 24, so that the power transmission device 16 takes the control slide 23 into its starting position can return.
24 Ol 66124 Ol 661
Die Anordnung der Längsnut 31 in der Zahnstange 20 hat den Vorteil, daß damit ein Wegver/ehrer geschaffen ist. der der Zahnstange 20 auch nach dem Umschalten des Steuerventils 22. also nach Erreichen des Aussteuerpunktes, ein weiteres Vorrücken erlaubt.The arrangement of the longitudinal groove 31 in the toothed rack 20 has the advantage that it creates a misdirection is. that of the rack 20 even after switching over the control valve 22, i.e. after reaching the control point, another advance allowed.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprücheri aufgeführt.Advantageous further developments of the invention are listed in the subclaims.
Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings
Claims (8)
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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 |