DE2427963B2

DE2427963B2 - Hydraulischer Bremskraftverstärker für eine Fahrzeugbremsanlage

Info

Publication number: DE2427963B2
Application number: DE19742427963
Authority: DE
Inventors: Ulrich 7000 Stuttgart Aldinger; Alexander Von Dipl.-Ing. 7031 Mauren Loewis Of Menar; Hermann 7144 Asperg Nusser
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1974-06-10
Filing date: 1974-06-10
Publication date: 1979-06-07
Also published as: DE2427963C3; DE2427963A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen hydraulischen Bremskraftverstärker für eine Fahrzeugbremsanlage, der einen in einem Verstärkerzylinder verschiebbaren Verstärkerkolben, eine pedalbetätigbare Bctätigungsstange sowie ein durch eine Relativbewegung zwischen der Betätigungsstange und dem Verstärkerkolben betätigbares, in der Zylinderwand angeordnetes Steuerventil umfaßt, wobei das Steuerventil ein senkrecht zur Zylinderachse bewegbares Ventilglied aufweist, mit dem sowohl eine Verbindung zwischen einer Druckquelle und dem Verstärkerzylinder als auch eine Verbindung zwischen einer Ablauföffnung und dem Verstärkerzylinder steuerbar ist

Es ist ein Bremskraftverstärker bekannt (US-PS 37 19 044), bei dem das Steuerventil parallel zur Zylinderachse liegt und durch einen Hebel mit der koaxial zum Verstärkerkolben angeordneten Betätigungsstange verbunden ist Dieser Hebel erfordert viel Bauraum, außerdem erschwert die Unterbringung des Hebels die Abdichtung der Verstärkerkammer.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Nachteil zu vermeiden und einen Bremskraftverstärker der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem eine zur Ventilbetätigung notwendige, dem bekannten Ventilbetätigungshebel in der Wirkung gleichzusetzende Kraftumlenkung innerhalb des Verstärkerzylinders untergebracht werden kann, ohne daß der Verstärkerzylinder eine Durchmesservergrößerung erfährt

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß auf die Betätigungsstange zur Umlenkung der Pedalkraft auf das Steuerventil ein Schlitten aufgesetzt ist, der stirnseitig am Verstärkerkolben anliegt und der bei einer Relativbewegung zwischen der Betätigungsstange und dem Verstärkerkolben über sich an Zapfen (Querstifte) an der Betätigungsstange abstützende schräge Führungsflächen radial bewegbar ist und bei dieser Bewegung das Ventilglied betätigt

Der erfindungsgemäße Bremskraftverstärker hat den Vorteil, daß weniger Dichtungen verwendet werden müssen und daß der Bremskraftverstärker weniger Einzelteile hat

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt, und zwar zeigt

Fig. 1 den Bremskraftverstärker im Längsschnitt,

Fig.2 einem Querschnitt des Bremskraftverstärkers nach der Linie H-II in Fig. ; mit einer formschlüssigen Verbindung zwischen dem Schlitten und dem Schieber des Steuerventils,

Fi g.3 einen gleichliegenden Querschnitt durch eine abgewandelte Bauart des Bremskraftverstärkers mit einer kraftschlüssiijen Verbindung zwischen dem Schlitten und dem Schieber des Steuerventils und

F i g. 4 eine reibungsgemiriderte Bauart der Kraftumlenkeinrichtung.

Ein Bremskraftverstärker 1 ist im Fahrzeug zwischen einem Bremspedal 2 und einem nicht dargestellten Hauptbremszylinder angeordnet. Er hat einen Flansch 3, mit dem er am Fahrzeug befestigt ist; am gegenüberliegenden Ende 4 wird der Hauptbremszylinder angebaut. Eine mit dem Bremspedal 2 verbundene Betätigungsstange 5 ist sowohl mit Verstärkerzylinder 6 als auch in einem im Bremsverstärker 1 angeordneten Verstärkerkolben 7 verschiebbar gelagert. Eine Feder 8 ist im Verstärkerkolben 7 angeordnet, die sich am Verstärkerkolben 7 abstützt und die Betätigungsstange 5 entgegen der Bremsbetätigungsrichtung bis zum Anschlag eines Slangcnbundes 9 am Ende 10 des Verstärkerzylinders 6 drückt. Auf den Verstärkerkolben 7 ist eine weitere Feder 11 aufgesetzt, die in der gleichen Richtung wirkt wie die Feder 8, die aber viel stärker ist und die den Verstärkerkolben 7 mit einem Kolbenbund 12 gegen das Ende 10 des Verstärkerzylinders 6 drückt. Eine Druckstange 13 bildet die Verbindung zwischen dem Verstärkerkolben 7 und dem Hauptbremszylinder. Ein Verstärkerdruckraum 14 ist nach außen durch einen

Dichtring 15 am Kolben 7 und einen Dichtring 16 an der Betätigungsstange 5 abgedichtet

Ein Steuerventil 17 ist senkrecht zur Achse des Verstärkerzylinders 6 angeordnet Es hat einen Steuerschieber 18, der, wie am besten die F i g, 2 erkennen läßt, über eine Steuernut 19 und Ober Kanäle 20 und 21 den Verstärkerdruckraum 14 einmal — wie gezeichnet — mit einem Abflußkanal 22 verbindet und der in seiner anderen Stellung den Verstärkerdruckraum 14 an einen Einlaßdruckkanal 23 anschließt Auf den Steuerschieber 18 wirkt eine Feder 24, die ihn in Richtung auf den Verstärkerkolben 7 zu drücken sucht

Im Verstärkerzylinder 6 ist eine Kraftumlenkeinrichtung 25 angeordnet Zu diesem Zwecke ist im Verstärkerkolben 7 ein gleichachsig zu ihm liegender Langlochdurchbruch 26 vorgesehen, in den ein Schlitten 27 eingesetzt ist, der von den seitlichen Wänden des Langlochdurchbruchs 26 quer geführt wird. Der Schlitten 27 hat, wie die F i g. 2 zeigt, einen U-förmigen Querschnitt und ist auf die Betätigungsstange 5 aufgesetzt Der Schulten 27 besieht aus zwei irn Querschnitt L-förmigen Teilen, deren Bas,isstücke in eine Nut 18' des Steuerschiebers 18 eingreifen. Der Schlitten 27 hat an seinen U-Schenkel zwei schräg zur Achse des Verstärkerzylinders 6 angeordnete, zueinander parallele Führungsflächen 28 und 29, die für zwei Querstifte 30 und 31 bestimmt sind. Die Stifte 30 und 31 sind in der Betätigungsstange 5 im Bereich des Langlochdurchbruchs 26 des Verstäikerkolbens 7 befestigt.

Die Wirkungsweise des beschriebenen Bremskraftverstärkers ist folgende:

Beim Betätigen des Bremspedals 2 wird zuerst die Feder 8 zusammengedrückt, und es wird die Kraftumlenkeinrichtung 25 betätigt Der Schlitten 27 verschiebt j-, sich parallel zur Achse des Verstärkerzylinders 6 nach oben und drückt den Steuerschieber 18 gegen die Kraft der Feder 24 nach oben. Dabei reitet der Schlitten 27 auf der Betätigungsstange 5 und gleitet mit seinen Schrägflächen 28 und 29 auf den beiden Stiften 30 und 31.

Nach dem Umschalten des Steuerventils 17 wird der Verstärkerkolben 7, der zuerst durch die Feder 11 und die notwendige Betätigungskraft des Hauptzylinders festgehalten wurde, durch den in den Verstärkerdruckraum 14 eingesteuerten Druck nach links bewegt. Dabei wird die Feder 11 gespannt, und die Bremsen werden betätigt.

Im Verstärkerdruckraum 14 baut sich ein Druck auf, der zunächst den Verstärkerkolben 7 mit der Fläche Αι μ gegen die zunehmende Hauptbremszylinderkraft bewegt. Die Betätigungsstange 5 folgt dieser Bewegung, und der Steuerschieber 18 hält die Verbindung mit der Druckmittelquelle so lange aufrecht, bis der ansteigende Druck an der Reaktionsfläche A\ der Betätigungsstange « 5 eine Kraft erzeugt, die sich mit der Fußkraft die Waage hält. Dadurch kommt die Betätigungsstange 5 zur Ruhe, und der sich weiter bewegende Verstärkerkolben 7 bewirkt umgekehrt über die Querführung und die Schrägflächen an der Kraftumlenkeinrichtung 25 w) eine Bewegung des Steuerschiebers 18 nach innen, wodurch die Verbindung zur Druckmittelquelle gesperrt wird.

Der Druck im Verstärkerdruckraum 14 wirkt sowohl auf die Betätigungsstange 5 als auch auf den Verstärkerkolben 7, und die Betätigungskraft verhält sich zur Kraft auf den Hauptbremszylinder annähernd wie A_x: A₂. Nimmt die Fußkraft ab, dann bewegt sich die Betätigungsstange 5 nach außen. Dies bewirkt in gleicher Weise eine weitere Verschiebung des Steuerschiebers 18 nach innen und als Folge davon — nach öffnen des Abflusses 22 — eine Druckentlastung im Verstärkerraum 14.. Bei sinkendem Druck bewegt sich der Verstärkerkolben 7, unterstützt durch die starke Feder 11, vom Hauptbremszylinder weg, wodurch der Abfluß 22 wieder gesperrt wird und Gleichgewicht wieder hergestellt ist Bei näherungsweise konstant bleibendem Kräfteverhältnis folgt also der Verstärkerkolben 7 immer der Bewegung der Betätigungsstange 5.

Wenn der Vorratsdruck ausfällt, legt sich die Betätigungsstange 5 mit dem Bund ^r) nach Zurücklegen des Steuerweges an dem Verstärkcrkolben 7 an, und die Bremse kann ebenfalls, wenn auch unverstärkt, betätigt werden.

Die beiden S-förmigen Hälften de: Schlittens 27 der Kraftumlenkeinrichtung 25 können natürlich auch fest miteinander gekuppelt sein, d. h. der Schlitten kann einstückig aus einem U-Profil hergestellt sein. Sie sind aber a;ich bei einer solchen Ausführung auf jeden Fall formschlüssig mit dem Steuerschieber 18 verbunden.

In der F i g. 3 ist eine andere Bauart eines Bremskraftverstärker-Detaüs dargestellt. Hier hat ein Schlitten 32 einen U-förmigen Querschnitt und liegt lediglich kraftschlüssig unter Einwirkung der Feder 24 an einem Steuerschieber 33 an. Um einen solchen Kraftschluß zu ermöglichen, muß aber die Wirkrichtung am Steuerschieber 33 umgekehrt werden, weil sicher verhindert werden muß, daß der Schieber 33 in der Stellung mit eingesteuertem Druck hängen bleibt. Diese umgekehrte Bewegungsrichtung bewirkt, daß beim Lösen der Bremse der Steuerschieber 33 formschlüssig mit großer Kraft nach außen gedrückt wird und seine Entlostungsstellung sicher erreicht

Weil bei einer solchen Bauart der Verstärkerkolben 7, die Betätigungsstange 5 und die Kraftumlenkeinrichtung 25 nicht mehr gegen Verdrehung gesichert sind, ist eine Verdrehsicherung, bestehend ans einer Führungsschiene 34 in einem Verstärkerkolben 35, und eine im Gehäuse sitzende Kugel 36 notwendig, wie es in der F i g. 4 dargestellt ist. Außerdem zeigt die F i g. 4 auch eine reibungsgeminderte Bauart, bei der auf den Stiften 30 und 31 Rollkörper 37 und 38 gelagert sind. Die Reibungsverminderung ist bei der Ausführung nach der F i g. 3 besonders wichtig, weil die auf die Betätigungsstange 5 wirkende Feder 8 nicht gleichsinnig wie die Feder 24 auf den Steuerschieber 33 sondern entgegengese'z'. wirkt. Dies wird durch umgekehrte Anordnung der Schrägflächen 29 und 30 erreicht. Die Reibungsverminderung ist absr nicht auf diese Ausführungsart beschränkt.

Die beschriebenen Bremskraftverstärker-Bauarten ermöglichen eine besonders einfache Fertigung des Verstärkers mit rar wenigen Einzelteilen. Die Montage ist ebenfalls einfach, weil keine Gehäuseteilung notwendig ist. Trotzdem kann der Durchmesser des Verstärkerkolbens sehr klein sein, so daß eine kompakte Bauart erreicht wi^rd.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Hydraulischer Bremskraftverstärker für eine Fahrzeugbremsanlage, der einen in einem Verstärkerzylinder verschiebbaren Verstärkerkolben, eine pedalbetätigbare Betätigungsstange sowie ein durch eine Relativbewegung zwischen der Betätigungsstange und dem Verstärkerkolben betätigbares, in der Zylinderwand angeordnetes Steuerventil umfaßt, wobei das Steuerventil ein senkrecht zur Zylinderachse bewegbares Ventilglied aufweist, mit dem sowohl eine Verbindung zwischen einer Druckquelle und dem Verstärkerzylinder als auch eine Verbindung zwischen einer Ablauföffnung und dem Verstärkerzylinder steuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Betätigungsstange (5) zur Umlenkung der Pedalkraft auf das Steuerventil (17) ein Schlitten (27; 32) aufgesetzt ist, der stirnseitig am Verstärkerkolben (7; 35) anliegt und der bei einer Relativbewegung zwischen der Betätigungsstange (5) und dem Verstärkerkolben (7; 35) über sich an Zapfen (Querstifte 30 und 31) an der Betätigungsstange abstützende schräge Führungsflächen (28 und 29) radial bewegbar ist und bei dieser Bewegung das Ventilglied (Steuerschieber 18; 33) betätigt

2. Hydraulischer Bremskraftverstärker nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärkerkolben (7; 35) einen gleichachsig angeordneten Langlochdurchbruch (26) hat, der von der m Betätigungsstange (5) mittig durchdrungen ist und der außerdem zur Aufnahm des auf die Betätigungsstange (5) aufgesetzten Schlittens (27) dient.

3. Hydraulischer Bremskraft erstärker nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsstange (5) im Bereich des Langlochdurchbruchs (26) des Verstärkerkolbens (7; 35) mit zwei Querstiften (30,31) versehen ist, von denen jeder mit einer schrägen Führungsfläche (28 bzw. 29) zusammenwirkt, und daß die beiden Führungsflächen (28 und 29) parallel zueinander liegen.

4. Hydraulischer Bremskraftverstärker nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Stiften (30,31) und den Führungsflächen (28, 29) am Schlitten (27) von den Stiften (30, 31) getragene, 4i reibungsvermindernde Rollkörper (37, 38) vorgesehen sind.

5. Hydraulischer Bremskraftverstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 4 mit einem Steuerschieber als Steuerventil, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschieber (18) formschlüssig mit dem Schlitten (27) verbunden ist.

6. Hydraulischer Bremskraftverstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 4 mit einem Steuerschieber als Steuerventil, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschieber (33) kraftschlüssig an den Schlitten (32) gedrückt ist.