DE2720481A1 - Kraftbetaetigte betaetigungsvorrichtung fuer hydraulische fahrzeug- bremsanlagen - Google Patents

Kraftbetaetigte betaetigungsvorrichtung fuer hydraulische fahrzeug- bremsanlagen

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DE2720481A1 DE19772720481 DE2720481A DE2720481A1 DE 2720481 A1 DE2720481 A1 DE 2720481A1 DE 19772720481 DE19772720481 DE 19772720481 DE 2720481 A DE2720481 A DE 2720481A DE 2720481 A1 DE2720481 A1 DE 2720481A1
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Description

DR. ING. F. WÜBSTIIOFF DR.E. ν. I'KCHMANN
DR. ING. D. BKHRKNS DIPL. ING. R. (JOETZ PATENTANWÄLTE
277CU81
8OOO MÜNCHEN SCHWEIOERSTHASSE
TELEFON (08Θ) 08 20
telex 3 24 070
TELEGRAMME ι
1A-49
Patentanmeldung
Anmelder: Girling Limited, Kings Road, Tyseley, Birmingham 11, West Midlands, England
Titel: Kraftbetätigte Betätigungsvorrichtung für hydraulische Fahrzeug-Bremsanlagen
709847/0941
UR. ING. F. WITKSTIIOKK DR. K. ν V KtUI MANN I)R. IN(;. U. I)KIPiKNS IJIPI,. ΙΝίί. H. COKTZ I> ATENTAV W Al.TE
2770481
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Beschreibung
1A-49 342
Kraftbetätigte Betätigungsvorrichtung für hydraulische Fahrzeug-Bremsanlagen
Die Erfindung betrifft kraftbetätigte Betätigungsvorrichtungen für hydraulische Fahrzeug-Bremsanlagen, mit einem Kolben zum Steuern der Druckerzeugung in einem Druckraum in einem Gehäuse, einer Auslaßöffnung im Gehäuse, durch die der Druckraum an eine Radbremse anschließbar ist, einer Kraftkammer im Gehäuse, in die zum Betätigen des Kolbens eine Menge eines Verstärkerfluids einleitbar ist, einer Verstärkerventil-Baugruppe zum Steuern der Zuführung von Verstärkerfluid zur Kraftkammer mit einem pedalbetätigbaren Ventilbetätigungsteil zum Auftragen einer menschlichen Betätigungskraft am Kolben bei einem Ausfall der Versorgung mit Verstärkerfluid, und mit druckempfindlichen Arretierhilfsmitteln im Gehäuse, die zu verhindern vermögen, daß das Ventilbetätigungsteil zumindest dann, wenn Verstärkerfluid zugeführt wird, um einen Betrag vorgeschoben wird, der ausreicht, um eine Kraft auf den Kolben zu übertragen.
Aus der DT-OS 23 62315 ist eine Einheit bekannt, bei der das Arretierhilfsmittel ein Anschlagstück aufweist, das im Gehäuse beweglich angeordnet ist und zumindest dann,
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wenn die Versorgung stattfindet, dem vollen Druck der Quelle für Verstärkerfluid ausgesetzt ist. Dies bedeutet, daß das Anschlagstück ausreichend groß sein muß, um der vom Pedal aus auftragbaren maximalen Bremsbetätigungekraft standhalten zu können. Diese wird sehr selten erreicht, da die Bremsbetätigungskraft bei den meisten Bremsbetätigungen verhältnismäßig schwach ist. Somit ist die in der DT-OS 23 62315 beschriebene Einheit größer, schwerer und daher teurer, als im allgemeinen notwendig ist, um für die Größe der gewöhnlich angewandten Bremsbetätigungskräfte zu sorgen.
Erfindungsgemäß hat bei einer kraftbetätigten Betätigungsvorrichtung der eingangs beschriebenen Gattung das Gehäuse ein Paar durch Abdichtung voneinander getrennte Kammern, von denen die erste an eine Quelle für unter Druck stehendes Fluid angeschlossen ist, und die Verstärkerventil-Baugruppe hat ein normalerweise die Offenstellung einnehmendes Auslaßventil-Verschlußglied, das die zweite Kammer mit einem Behälter für Fluid verbindet, und ein normalerweise die Schließstellung einnehmendes Einlaßventil-Verschlußglied, das die beiden Kammern miteinander verbindet, wobei Betätigen des Ventilbetätigungsteils in einer Betätigungsrichtung das Auslaßventil-Verschlußglied in die Schließstellung bewegt, um die zweite Kammer vom Behälter zu trennen, und das Einlaßventil-Verschlußglied in die Offenstellung bewegt, um der zweiten Kammer eine dosierte Menge des unter Druck stehenden Fluids zuzuführen, das dazu dient, als Arretierhilfsmittel zu wirken und Bewegung des Ventilbetätigungsteils in der genannten Betätigungsrichtung entgegenzuwirken.
Je größer somit die Eingangskraft am Ventilbetätigungsteil, umso bedeutender die Größe der Kraft, die der Bewegung des Ventilbetätigungsteils entgegenwirkt, und wenn das Einlaßventil vollständig geöffnet ist, ist die Kraft vom Gesamtdruck der Fluidquelle abhängig.
Das Gehäuse kann durch ein Bauteil in zwei Abschnitte unterteilt sein, das vom Gehäuse getrennt und in diesem beweglich
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ist, um Verbindung zwischen den Abschnitten zuzulassen und jeglichen Druck abzuführen, der bei Ausfall der Versorgung mit unter Druck stehenden Fluid in einer Kammer eingeschlossen sein könnte, wodurch es sicherstellt, daß Bewegung des Ventilbetätigungsteils zum mechanischen Betätigen des Kolbens nicht behindert wird, obwohl das Auslaßventil geschlossen sein kann.
Zweckmäßigerweise hat das Bauteil einen außen gestuften Kolben, der in einer Stufenbohrung im Gehäuse angeordnet ist, wobei ein Abschnitt von kleinerer Fläche des Kolbens in einem Bohrungsabschnitt von kleinerer Fläche arbeitet und der Abschnitt von größerer Fläche des Kolbens im Bohrungsabschnitt von größerer Fläche mit Spielpassung angeordnet ist, jedoch normalerweise an einer Wand am Ende der Stufenbohrung abdichtend anliegt, durch die das Ventilbetätigungsteil hindurchragt, welches mit Betriebsspiel in einer axialen Blindbohrung im Kolben arbeitet, wobei die erste Kammer eine erste Teilkammer zwischen dem Kolben und dem Bohrungsabschnitt von größerer Fläche aufweist, die in ständiger Verbindung mit einer zweiten Teilkammer ist, welche zwischen dem inneren Ende der Blindbohrung und dem Einlaßventil-Verschlußglied ausgebildet ist, und wobei die zweite Kammer eine dritte Teilkammer aufweist, die in der Blindbohrung zwischen dem Einlaßventil-Verschlußglied und dem Auslaßventil-Verschlußglied ausgebildet ist, und eine vierte Teilkammer zwischen dem gestuften Kolben und dem geschlossenen inneren Ende der Stufenbohrung, mit welcher die dritte Teilkammer in ständiger Verbindung ist.
Ein Aueführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine stirnseitige Ansicht einer kraftbetätigten Betätigungsvorrichtung für eine hydraulische Fahrzeug-Bremsanlage,
Fig. 2 den Schnitt 2-2 in Fig. 1,
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Pig. 3 den Schnitt 3-3 in Fig. 4 und Pig. 4 den Schnitt 4-4 in Fig. 3.
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Die in den Zeichnungen dargestellte Betätigungsvorrichtung hat ein Gehäuse 1 mit darin eingegliederten, im Abstand voneinander parallelen Hauptzylindern 2 und 3, die mit Zwischenabstand an entgegengesetzten Seiten einer Ventil-Baugruppe und parallel dazu angeordnet sind.
Jeder der Hauptzylinder 2 und 3 ist vom hydrostatischen Typ und hat einen Kolben 5, der in einer fluchtenden Bohrung 6 arbeitet, um in einem Druckraum 7 in der Bohrung 6 Fluid unter Druck zu setzen, das nach Schließen eines Füll- oder Ausgleichsventils 9, welches zu einer an einen Behälter anschließbaren Öffnung 10 führt, über eine Öffnung 8 einem Neben- oder Nehmerzylinder einer Radbremse zugeführt wird.
In zu den Bohrungen 6 der Hauptzylinder 2 und 3 axial ausgerichteten Bohrungen 13 arbeitet ein Paar Betätigungskolben 11 und 12. Jeder Betätigungekolben 11 und 12 wirkt auf einen zugehörigen Kolben 5 direkt durch eine Öffnung hindurch, die in einem Arm eines mechanischen Übertragungsteils 101 ausgebildet ist, durch welches auch ein zweiteiliges pedalbetätigbares Ventilbetätigungsteil 13 hindurchragt .
Zum normalen Betätigen der Hauptzylinder 2 und 3 beim Anlegen der Bremsen wird jeder Betätigungskolben 11 und 12 in seiner Bohrung 13 durch Druckbeaufschlagen eines Druckräumes 14 an dem den Hauptzylindern 2 und 3 entgegengesetzten Ende der Bohrung 13 vorgeschoben. Das Druckbeaufschlagen geschieht mit Steuerung durch ein elektromagnet-betätigtes Steuerventil 15a eines bekannten Typs, das im Gehäuse 1 angeordnet und bei Verzögerung eines von dieser Bremse abgebremsten Rades betätigbar ist. Jedes Steuerventil 15a ist normalerweise geöffnet, so daß eine an eine Hochdruckfluid-Leitung angeschlossene Einlaßöffnung
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über einen Kanal 17 mit dem Druckraum 14 in Verbindung ist. Eine Auslaßöffnung 18 ist über ein drittes Elektromagnet-Ventil 102 an Bremsen an anderen Rädern angeschlossen.
Der innere Abschnitt des Ventilbetätigungsteils 15 weist einen Kolben 20 auf} dieser ist durch eine Bohrung 21 hindurch beweglich, die in einem Verschlußteil 22 für ein Ende einer beim gezeigten Beispiel als blinde Bohrung ausgebildeten Stufenbohrung 23 ausgebildet ist. Die Stufenbohrung 23 hat einen Bohrungsabschnitt 24 von größerem Durchmesser, der zwischen der Bohrung 21 und einem Bohrungsabschnitt 25 von kleinerem Durchmesser angeordnet ist. Ein beim gezeigten Beispiel als hohler, außen gestufter Kolben ausgebildetes Bauteil 26 hat einen Abschnitt 27 von kleinerem Durchmesser, welcher durch ein radiales Dichtglied 28 hindurch beweglich ist, das an eine Schulter 29 am Durchmesserübergang der Stufenbohrung 23 angepreßt ist, und einen Abschnitt 30 von größerem Durchmesser, der jedoch kleiner ist als der des Bohrungsabschnittes 24, um dazwischen Spiel zu lassen. Ein in der Endwand des Abschnittes 30 angeordnetes Stirnflächen-Dichtglied 31 ist durch eine Druckfeder 32 normalerweise in abdichtende Anlage am Verschlußteil 22 vorgespannt.
Der Kolben 20 bildet Teil einer Verstärkerventil-Baugruppe, die ebenfalls ein Auslaßventil-Verschlußglied 33 hat, das in einer Kammer im inneren Ende des Kolbens 20 angeordnet und an einen Sitz 34 am inneren Ende eines axialen Kanals 35 anlegbar ist, der mit einer an einen Behälter für einen Vorrat an Druckfluid anschließbaren Auslaßöffnung 36 im Verschlußteil 22 über radiale Öffnungen 37 und einen kreisringförmigen Raum 38 zwischen dem Kolben 20, dem Verschlußteil 22 und dem Bauteil 26 in Verbindung steht. Außerdem hat die Verstärkerventil-Baugruppe ein Einlaßventil-Verschlußglied 39, das mit einem Sitz 40 in Eingriff bringbar ist. Der Sitz 40 ist zwischen einer ersten Kammer 41, die über einen radialen Einlaßanschluß an eine Quelle für unter Druck stehendes Fluid, zweckmäßigerweise eine Pumpe, angeschlossen ist, und einer zweiten Kammer 42 angeordnet, die bei Anliegen
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des Einlaßventil-Verschlußgliedes 39 am Sitz 40 durch Abdichtung mit dem Dichtglied 28 von der ersten Kammer 41 getrennt ist.
Die zweite Kammer 42 ist mit den Einlaßöffnungen 16 von beiden elektromagnet-betätigten Ventilen 15a über eine Außenleitung 43 verbunden.
Die erste Kammer 41 hat eine erste Teilkammer 44, die zwischen dem Bauteil 26, dem Bohrungsabschnitt 24 und dem Verschlußteil 22 ausgebildet ist, und eine zweite Teilkammer 45, die im Bauteil 26 zwischen dessen innerem Ende und dem Sitz 40 ausgebildet ist und mit der ersten Teilkammer 44 über einen Kanal 100 in der Wand des Bauteils 26 ständig in Verbindung steht.
Die zweite Kammer 42 hat eine dritte Teilkammer 47, die im Bauteil 26 zwischen dem Sitz 34 für das Auslaßventil und dem Sitz 40 für das Einlaßventil angeordnet ist» und eine weitere, vierte Teilkammer 48, die den Abschnitt der Stufenbohrung 23 zwischen dem Bauteil 26 und dem geschlossenen inneren Ende der Stufenbohrung 23 umfaßt und mit der dritten Teilkammer 47 über einen Längskanal 49 im Bauteil 26 in ständiger Verbindung ist.
In einer gelösten oder Ruhestellung der Bremsen, in der das Ventilbetätigungsteil 15 die gezeichnete zurückgezogene Stellung einnimmt» befindet sich das Auslaßventil-Verschlußglied 33 im Abstand von seinem Sitz 34» so daß die zweite Kammer 42 und die Druckräume 14 in den Behälter entlastet sind, und das Einlaßventil-Verschlußglied 39 liegt an seinem Sitz 40 an, um die beiden Kammern 41 und 42 voneinander zu trennen.
Wenn das Ventilbetätigungsteil 15 zum Anlegen der Bremsen vorgeschoben wird, legt sich das Auslaßventil-Verschlußglied 33 an seinen Sitz 34 an und das Ventilbetätigungsteil 15 wirkt dann über ein Druckstück 50 gegen die Kraft
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in einer Rückstellfeder 51, um das Einlaßventil-Verschlußglied 39 von seinem Sitz 40 weg zu drängen. Eine dosierte Menge von Hochdruekfluid tritt dann aus der Kammer 41 in die Kammern ein und wird zum Betätigen der Hauptzylinder 2 und 3 den Druckräumen 14 zugeleitet und betätigt Bremsen von den Auslaßöffnungen 18 und 8 aus. Je größer die am Ventilbetätigungsteil 15 aufgetragene Kraft, umso größer die Bewegung des Einlaßventil-Verschlußgliedes 39 und umso größer der Druck in der zweiten Kammer 42 und in den Druckräumen 14.
Das Druckfluid in der zweiten Kammer 42 wirkt auf das innere Ende des Kolbens 20, um Bewegung des Kolbens 20 in die Teilkammer 47 hinein Widerstand entgegenzusetzen. Je größer somit der Druck in der Kammer 42, umso größer der Widerstand
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gegen Bewegung des Kolbens nach innen. Der größte Weg, den der Kolben bei Druckzufuhr zurücklegen kann, reicht nicht aus, um eine Schulter 53 am Ventilbetätigungsteil 15 sich an das Übertragungsteil 101 anlegen zu lassen.
Das Bauteil 26 ist stets mit einer Überschußkraft beaufschlagt, die ausreicht, den Abschnitt 30 unabhängig von den Relativdrücken in den Kammern 41 und 42 in abdichtende Anlage am Verschlußteil 22 zu drängen.
Bei Ausfall der Quelle für Hochdruekfluid verschwindet der Widerstand gegen Bewegung des Ventilbetätigungsteils 15, so daß sich die Schulter 53 an das Übertragungsteil 101 anlegen kann, welches seinerseits auf die Kolben 5 der Hauptzylinder 2 und 3 über vergrößerte Köpfe 54 an den inneren Enden der Kolben 5 wirkt.
Auch kann das Ventilbetätigungsteil 15 an einer Schulter im Bauteil 26 angreifen, um das Bauteil 26 gegen die Kraft in der Druckfeder 32 vom Verschlußteil 22 weg zu drängen. Dies stellt sicher, daß irgendwelches Fluid, das in einer Teilkammer 44, 45, 47 oder 48 oder in einem Kanal eingeschlossen ist, durch den Zwischenraum zwischen dem Abschnitt
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des Bauteils 26 und dem Bohrungsabschnitt 24 und durch den Raum 38 zum Behälter abgeleitet wird.
Da die Hauptzylinder 2 und 3 bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform im Gehäuse 1 an entgegengesetzten Seiten der Ventil-Baugruppe 4 fest angeordnet sind, können sie keine körperliche Bewegung ausführen. Somit sind flexible Verbindungsleitungen zwischen den Behältern und den Radbremsen nicht notwendig.
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Claims (4)

  1. Girling Limited PATENTANSPRÜCHE
    λ J Kraftbetätigte Betätigungsvorrichtung für eine ^hydraulische Fahrzeug-Bremsanlage, mit einem Kolben zum Steuern der Druckerzeugung in einem Druckraum in einem Gehäuse, einer Auslaßöffnung im Gehäuse, durch die der Druckraum an eine Radbremse anschließbar ist, einer Kraftkammer im Gehäuse, in die zum Betätigen des Kolbens eine Menge eines Verstärkerfluids einleitbar ist, einer Verstärkerventil-Baugruppe zum Steuern der Zuführung von Verstärkerfluid zur Kraftkammer mit einem pedalbetätigbaren Ventilbetätigungsteil zum Auftragen einer menschlichen Betätigungskraft am Kolben bei einem Ausfall der Versorgung mit Verstärkerfluid, und mit druckempfindlichen Arretierhilfsmitteln im Gehäuse, die zu verhindern vermögen, daß das Ventilbetätigungsteil zumindest dann, wenn Verstärkerfluid zugeführt wird, um einen Betrag vorgeschoben wird, der ausreicht, um eine Kraft auf den Kolben zu übertragen, wobei das Gehäuse ein Paar durch Abdichtung voneinander getrennte Kammern hat, von denen die erste an eine Quelle für unter Druck stehendes Fluid angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet , daß die Verstärkerventil-Baugruppe (4) ein normalerweise die Offenstellung einnehmendes Auslaßventil-Verechlußglied (33) hat, das die zweite Kammer (42) mit einem Behälter für Fluid verbindet, und ein normalerweise die Schließstellung einnehmendes Einlaßventil-Verschlußglied (39), das die beiden Kammern (41,42) miteinander verbindet, wobei Betätigen des Ventilbetätigungeteils (15) in einer Betätigungsriehtung das Auslaßventil-Verschlußglied (33) in die Schließstellung bewegt, um die zweite Kammer (42) vom Behälter zu trennen, und das Einlaßventil-Verschlußglied (39) in die Offenstellung bewegt, um der zweiten Kammer (42) eine dosierte Menge des
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    unter Druck stehenden Fluids zuzuführen, das dazu dient, als Arretierhilfsmittel zu wirken und Bewegung des Ventilbetätigungsteils (15) in der genannten Betätigungsrichtung entgegenzuwirken.
  2. 2. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Gehäuse (1) durch ein Bauteil (26) in zwei Abschnitte unterteilt ist, das vom Gehäuse (1) getrennt und in diesem beweglich ist, um Verbindung zwischen den Abschnitten zuzulassen und jeglichen Druck abzuführen, der bei Ausfall der Versorgung mit unter Druck stehendem Fluid in einer Kammer eingeschlossen sein könnte.
  3. 3. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Bauteil (26) einen außen gestuften Kolben hat, der in einer Stufenbohrung (23) im Gehäuse (1) angeordnet ist, wobei ein Abschnitt (27) von kleinerer Fläche des Kolbens in einem Bohrungsabschnitt (25) von kleinerer Fläche arbeitet und der Abschnitt (30) von größerer Fläche des Kolbens im Bohrungsabschnitt (24) von größerer Fläche mit Spielpassung angeordnet ist, jedoch normalerweise an einer Wand am Ende der Stufenbohrung (23) abdichtend anliegt, durch die das Ventilbetätigungsteil (15) hindurchragt, welches mit Betriebsspiel in einer axialen Blindbohrung im Kolben arbeitet, wobei die erste Kammer (41) eine erste Teilkammer (44) zwischen dem Kolben und dem Bohrungsabschnitt (24) von größerer Fläche aufweist, die in ständiger Verbindung mit einer zweiten Teilkammer (45) ist, welche zwischen dem inneren Ende der Blindbohrung und dem Einlaßventil-Verschlußglied (39) ausgebildet ist, und wobei die zweite Kammer (42) eine dritte Teilkammer (47) aufweist, die in der Blindbohrung zwischen dem Einlaßventil-Verschlußglied (39) und dem Auslaßventil-Verschlußglied (33) ausgebildet ist, und eine vierte Teilkammer (48) zwischen dem gestuften Kolben und dem geschlossenen inneren Ende der Stufenbohrung (23), mit welcher die dritte Teilkammer (47) in ständiger Verbindung ist.
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  4. 4. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet , daß ein Stirnflächen-Dichtglied (31) in der Endwand des Abschnittes (30) von größerer Fläche des Bauteils (26) normalerweise in Anlage an einer Wand am Ende der Stufenbohrung (23) durch eine Druckfeder (32) vorgespannt ist, und daß der Abschnitt (27) von kleinerem Durchmesser des Bauteils (26) durch ein radiales Dichtglied (28) hindurch beweglich ist, das an eine Schulter (29) am Durchmesserübergang der blinden Stufenbohrung (23) angepreßt ist.
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DE19772720481 1976-05-06 1977-05-06 Kraftbetaetigte betaetigungsvorrichtung fuer hydraulische fahrzeug- bremsanlagen Withdrawn DE2720481A1 (de)

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