DE2841262A1

DE2841262A1 - Hydraulischer verstaerker

Info

Publication number: DE2841262A1
Application number: DE19782841262
Authority: DE
Inventors: Helmut Steffes; Werner Volkmar
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co oHG
Priority date: 1978-09-22
Filing date: 1978-09-22
Publication date: 1980-04-03
Also published as: JPS5544095A; FR2436698A1; ES245710Y; SE7907475L; GB2031087A; GB2031087B; SE438132B; ES245710U; FR2436698B1; IT7925915A0; IT1123275B; US4309934A

Description

ALFRED TEVES GMBH, Frankfurt P 4616 15,o9.78

Werner Volkmar Helmut Steffen -

Hydraulischer Verstärker

Die Erfindung bezieht sich auf einen hydraulischen Verstärker mit einem Verstarkerkolben, einer Drucksteuereinrichtung, einem an den Verstärkerkolben

abgestützten Ringkolben und einem begrenzt relativ zum Ringkolben mittels des Bremspedals verschieblichen, die Drucksteuereinrichtung betätigenden Kernkolben, wobei der Kernkolben und der Ringkolben nach Über

windung der Kraft einer Feder zusammenkuppelbar und anschließend als Einheit verschiebbar sind. Ein solcher hydraulischer Verstärker ist in der DE-OS 23 48 857 beschrieben.

Bei dem vorbekannten hydraulischen Verstärker stützt sich der Kernkolben gegen ein axial verschiebbares Ventilgehäuse ab, welches ein Doppelsitzventil steuert. Dieses Ventilgehäuse ist, genau wie alle anderen

Bauteile der Drucksteuereinrichtung, druckausgeglichen, was zu Beginn der Seite 11 der DE-OS 23 48 85 7 auch ausdrücklich hervorgehoben ist»

Durch dieses Merkmal ergibt es sich, daß

nach Überwindung einer Ansprechkraft ein vor-

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gegebener Bremsdruck schlagartig aufgebaut wird. Dies ist für den Fahrzeugbenutzer angenehm, wenn mittels des Bremspedals bei Fahrzeugen mit automatischem Getriebe bei laufendem Motor im Stand das

Fahrzeug am Wegrollen gehindert werden soll. Wenn jedoch z.B. bei Glatteis sehr feinfühlig gebremst werden muß, dann besteht die Gefahr, daß es durch den schlagartigen Druckaufbau im Bremssystem schon zu einem

Blockieren der Bremsen kommt, bevor überhaupt der Bremskraftbereich wirksam wird, indem eine dem Bremsdruck proportionale Gegenkraft auf den Ringkolben und damit auch auf den Kernkolben und das Brems

pedal zu wirken beginnt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen hydraulischen Verstärker der eingangs genannten Art derart zu gestalten, daß zwar zu Beginn der Bremsung der Brems

druck rasch und mit kleinen Pedalkräften, von einem bestimmten Bremsdruck an jedoch mit einer geänderten üblichen Übersetzung aufbaubar ist, der es jedoch schon von Beginn des Druckaufbaus an erlaubt, am Fuß

pedal den eingesteuerten Bremsdruck zu erfühlen und damit auch bei geringen Bremsdrücken feinfühlig zu bremsen.

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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Kernkolben ständig vom auf den Verstärkerkolben wirkenden Druck druckbeaufschlagt ist·

Sobald die zur Überwindung von Reibung er

forderliche Ansprechkraft des hydraulischen Verstärkers überwunden ist und sich im Druckraum des Verstärkers ein Druck aufbaut, ist auch ein Gegendruck am Kernkolben und damit eine Gegenkraft am Brems

pedal vorhanden. Dieser Druck steigt wegen der kleinen Fläche des Kernkolbens schon bei geringer Krafterhöhung am Bremspedal stark an, so daß schon mit geringen Pedalkräften genau wie bei dem Verstärker gemäß

der eingangs gewürdigten DE-OS 23 48 857 die Bremsen angelegt und eine geringe Bremswirkung erzielt werden kann. Dies ist z.B. bei Fahrzeugen mit automatischem Getriebe angenehm, bei denen bei laufendem Motor

das Fahrzeug stets mittels der Fußbremse am Wegrollen gehindert werden muß. Im Gegensatz zu dem vorbekannten hydraulischen Verstärker läßt jedoch der erfindungsgemäße Verstärker schon von Beginn des Druckauf

baus an eine Gegenkraft auf das Bremspedal wirken, so daß auch schon im Anfangsbereich des Druckaufbaus feinfühlig gebremst werden

kann,

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Konstruktiv besonders einfach ist eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung, die sich dadurch auszeichnet, daß im Gehäuse des Verstärkers ein Druckraum vorgesehen ist, welcher einerseits von dem Ver

stärkerkolben begrenzt ist und in den andererseits der Ringkolben und der Kernkolben mit jeweils einer Druckbeaufschlagungsfläche ragen·

Eine weitere günstige Ausgestaltung der

Erfindung besteht darin, daß der Ringkolben durch eine schwache Feder in Anlage an den Verstärkerkolben gehalten ist und gegen die Kraft dieser Feder gegen einen Bund des Kernkolbens bewegbar ist.

Die Kraft dieser Feder bestimmt den sogenannten Springereffekt· Sobald der Ring— kolben gegen den Bund des Kernkolbens anliegt, bleibt die von der Feder gespeicherte Arbeit erhalten, d.h. die Feder beeinträchtigt

nicht die für das Bremsgefühl wünschenswerte Proportinalität.

Eine weitere günstige Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die Drucksteuereinrichtung einen Steuerschieber hat,

welcher einstückig mit dem Kernkolben ausgebildet ist· Diese Ausgestaltung ist wesentlich einfacher als die vorbekannte^ was ohne

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weiteres erkennbar ist, wenn man nur einmal die Zahl der notwendigen Einzelteile, die der erfindungsgemäße Verstärker benötigt, mit denen des vorbekannten Verstärkers vergleicht.

Vorteilhaft ist es auch, wenn gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung der Kernkolben einen Bund hat, mit dem er durch die Kraft einer zwischen ihm und dem Verstärkerkolben abgestützten Druck

feder in Anlage an den Ringkolben gehalten ist, wobei sein anderer Bund Abstand von dem Ringkolben hat.

Durch diese Gestaltung liegt in Ruhestellung der Kernkölben gegen den Ringkolben an, der seinerseits durch die Rückstellfeder des Verstärkerkolbens gegen einen gehäusefesten Anschlag gehalten ist. Damit liegen in Ruhestellung alle verschieblichen Bauteile des Verstärkers gegen einen ge

häusefesten Anschlag an, so daß die Grundstellung des Verstärkers genau definiert ist»

Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Eine davon ist in der Zeichnung

stark schematisch dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Es zeigen:

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Figur 1 einen Längsschnitt durch einen Teil eines erfindungsgemäß gestalteten Verstärkers,

Figur 2 ein Diagramm, welches die Abhängigkeit des Bremsdruckes von

der Pedalkraft bei einem Verstärker gemäß Figur 1 zeigt.

Der Verstärker gemäß Figur 1 hat ein Gehäuse 1 mit einem Druckmitteleinlaß 2, welcher ständige Verbindung zu einem Druckspeicher

3 hat· Innerhalb des Gehäuses 1 ist axial dichtend verschiebbar ein Verstärkerkolben

4 angeordnet, welcher durch eine Rückstellfeder 5 gegen einen Bund 6 eines Ringkolbens

^5 7 gehalten ist, so daß der Ringkolben 7 mit

der dem Verstärkerkolben 4 abgewandten Seite des Bundes 6 gegen das Gehäuse 1 anliegt·

Innerhalb des Ringkolbens 7 ist ein Kernkolben 8 vorgesehen, gegen den sich ein Bremspedal 9 mittels eines Stößels Io

abstützt· Der Kernkolben 8 hat einen Bund 11, mit dem er in der dargestellten Ruhestellung gegen den Ringkolben 7 anliegt, weil eine zwischen dem Kernkolben 8 und dem Verstärkerkolben 4 eingespannte Druck

feder 13 ihn in Richtung des Bremspedals 9 vorspannt.

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Ein zweiter Bund 12 des Kernkolbens 8 hat in der Ruhestellung Abstand vom Ringkolben 7. Der Ringkolben 7 hat seinerseits einen Bund 14, gegen den eine Feder 15 anliegt, die sich andererseits am Verstarkerkolben

4 abstützt und den Ringkolben 7 in. Bremsbetätigungsrichtung vorspannt, so daß er mit dem Bund 6 in Anlage am Verstarkerkolben 4 gehalten ist,

Der Kernkolben 8 setzt sich zum Ver

starkerkolben 4 hin als Steuerschieber 18 fort, der auf herkömmliche Weise derart gestaltet ist, daß ein Druckraum 17 zwischen dem Gehäuse 1 und dem Verstärkerkolben 4 wahlweise mit einem nicht darge

stellten drucklosen Behälter oder .mit dem Druckspeicher 3 verbindbar ist· In den Druckraum 17 ragt der Kernkolben mit einer Wirkfläche d 1 hinein, während der Ringkolben 7 in den Druckraum 17 mit

einer Wirkfläche d 2 - d 1 geführt ist.

Unter gleichzeitiger Bezugnahme auf die Figur 2 sei nunmehr die Wirkungsweise des hydraulischen Verstärkers erläutert. In der dargestellten Ruhestellung ist der

Druckraum 17 mit einem nicht dargestellten drucklosen Behälter verbunden. Durch Niedertreten des Bremspedals 9 verschiebt sich der Kernkolben 8 und damit auch der Steuer-

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schieber 18 in der Zeichnung gesehen nach links, so daß die Verbindung des Drucke raumes 17 zum drucklosen Behälter zunächst unterbrochen und anschließend eine Verbindung des Druckraumes 17 zum Druckspeicher 3 geöffnet wird. Dadurch beginnt sich im Druckraum 17 ein Druck aufzubauen, der einerseits auf den Verstärkerkolben 4 wirkt, andererseits aber auch sofort auf die Wirkfläche d 1 des Kernkolbens 8. Dadurch ist öchon von Beginn des Druckaufbaues an am Bremspedal 9 eine Gegenkraft spürbar, die allerdings sehr gering ist, da die Fläche d 1 klein ist· Durch den Druckaufbau im Druckraum 17 verschiebt sich der Ver

stärkerkolben 4 in Betätigungsrichtung, so daß auf übliche Weise die Bremsbetätigung eingeleitet wird. Die Feder 15 sorgt jzu" anfangs dafür, daß der Ringkolben 7 der Bewegung des Verstärkerkolbens

4 folgt und mit seinem Bund 16 in Anlage am Verstärkerkolben 4 verbleibt· Da der Druck im Druckraum 17 jedoch auch auf die Wirkfläche d 2 - d 1, also auf den Ringkolben wirkt,beginnt dieser sich all

mählich gegen die Kraft der Feder 15 in der Zeichnung gesehen nach rechts zu verschieben, bis daß er sich gegen den Bund 12 des Kernkolbens 8 anlegt. Bei weiterer Bremsbetätigung wird dann bei Verschiebung

des Kernkolbens 8 zwangsläufig auch der

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Ringkolben 7 mit verschoben, so daß als Gegenkraft stets diejenige Kraft auftritt, welche durch den Druck im Druckraum 17 auf die Wirkfläche d 2 entsteht.

Die Figur 2 laßt die Zusammenhänge klar

erkennen· Zu Beginn der Bremsbetätigung müssen Reibkräfte des Bremsverstärkers überwunden werden, so daß bei sehr geringen Pedalkräften es noch zu keinem Bremsdruckaufbau kommt. Sobald die Reib

kräfte jedoch überwunden sind, beginnt ein steller Druckaufbau, da die Wirkfläche d 1 sehr klein ist. Hat sich der Ringkolben 7 jedoch gegen den Bund 12 des Kernkolbens gelegt, so müssen der Kern

kolben und der Ringkolben gemeinsam mit der Wirkfläche d 2 in den Druckraum 17 hineinbeweqt werden, so daß sich der Bremsdruck in Bezug auf die Pedalkraft mit geringerer Steigung aufbaut, was

durch den abgeknickten Verlauf der Kurve im Diagramm gemäß Figur 2 erkennbar ist.

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Leerseite

Claims

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Werner Volkmar Helmut Steffen -

Ansprüche

lj Hydraulischer Verstärker mit einem Verstärkerkolben, einer Drucksteuereinrichtung, einem an den Verstärkerkolben abgestützten Ringkolben und einem begrenzt

relativ zum Ringkolben mittels des Bremspedals verschieblichen, die Drucksteuereinrichtung betätigenden Kernkolben, wobei der Kernkolben und der Ringkolben nach Überwindung der Kraft einer Feder zusammenkuppel-

bar und anschließend als Einheit verschiebbar sind, dadurch gekennzeichnet , daß der Kernkolben (8) ständig vom auf den Verstärkerkolben (4) wirkenden Druck druckbeaufschlagt ist.
2. Hydraulischer Verstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse (1) des Verstärkers ein Druckraum (17 vorgesehen ist, welcher einerseits von dem Verstärkerkolben (4) begrenzt ist

und in den andererseits der Ringkolben (7) und der Kernkolben (8) mit jeweils einer Druckbeaufschlagungsfläche (d 1; d 2 - d 1) ragen.
3. Hydraulischer Verstärker nach Anspruch 1

oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß dar Ringkolben (7) durch eine schwache Feder (15)

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ORIGINAL INSPECTED

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in Anlage an den Versfcärkerkolben (4) gehalten ist und gegen die Kraft dieser Feder (15) gegen einen Bund (12) des Kernkolbens (8) bewegbar ist.
4. Hydraulischer Verstärker nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennze ichnet , daß die Drucksteuereinrichtung einen Steuerschieber (18) hat, welcher einstückig mit dem Kernkolben (8) ausgebildet ist.
5. Hydraulischer Verstärker nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Kernkolben (8) einen Bund (11) hat, mit dem er durch die Kraft einer zwischen ihm und dem

Verstärkerkolben (4) abgestützten Druckfeder (13) in Anlage an den Ringkolben (7) gehalten ist, wobei sein anderer Bund (12) Abstand von dem Ringkolben (7) hat.

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