DE3007148A1

DE3007148A1 - Hydraulisch, pneumatisches bremskraftverstaerkergeraet

Info

Publication number: DE3007148A1
Application number: DE19803007148
Authority: DE
Inventors: Norbert Ing.(grad.) 8603 Ebern Spielmann
Original assignee: FAG Kugelfischer Georg Schaefer KGaA; Kugelfischer Georg Schaefer and Co
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 1980-02-26
Filing date: 1980-02-26
Publication date: 1981-09-03
Also published as: GB2070172A; GB2070172B; FR2476575A1; US4423597A; FR2476575B1

Description

Die Erfindung betrifft ein hydraulisch, pneumatisches Bremskraftverstärkergerät nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige Bremskraftverstärkergeräte sind Stand der Technik und z.B. aus der Broschüre "Bremsen-Handbuch", 5. Aufl. 1977, S. 75, erschienen im Bartsch Verlag, Ottobrunn, bekannt.

Bei solchen Ausführungen werden über die Steuereinheit, die vom Bremspedal betätigt wird, zwischen den beiden durch eine Membrane getrennte Kammern im Verstärkerteil unterschiedliche Drücke erzeugt. Üblicherweise herrscht in beiden Kammern im nicht betätigten Zustand ein Unterdruck, der von der Ansaugleitung des Motors erzeugt wird. Wenn das Bremspedal betätigt wird, öffnet die Steuereinheit ein Ventil und atmosphärischer Druck gelangt in die eine Kammer. Die Druckdifferenz zwischen beiden Kammern bewirkt, dass sich die Membrane gegen eine Federkraft verschiebt. Über eine mit der Membrane verbundene Druckstange wird die Hilfskraft zusammen mit der Betätigungskraft zum Hauptzylinder geleitet, der an der Gehäusewand des Verstärkerteils befestigt ist. Nachteilig bei dieser Ausführung ist der große axiale Platzbedarf des Bremskraftverstärkergerätes, der sich aus der Anordnung und Aufeinanderfolge von Steuereinheit, Verstärkerteil und Hauptzylinder ergibt. Außerdem muss bei diesen Bremskraftverstärkergeräten die axiale Kraft über das Gehäuse des Verstärkerteils geführt werden, weshalb dieses entsprechend stark und somit schwer dimensioniert werden muss.

Aus der DE-OS 28 45 794 ist es zwar bekannt, die auf das Verstärkergehäuse wirkenden Axialkräfte durch Zuganker aufzunehmen, und somit das Gehäuse zu entlasten, die axiale Baulänge des Bremskraftverstärkers ist jedoch noch sehr groß.

Auch Ausführungen nach der DE-OS 28 14 372 oder der DE-OS 28 14 419 benötigen axial viel Platz. Ein weiterer Nachteil der bekannten Ausführungen liegt darin, dass die Druckstange wegen der Knickgefahr recht massiv ausgeführt sein muss.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, ein Bremskraftverstärkergerät der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass die axiale Baulänge reduziert wird, das Verstärkergehäuse von Axialkräften weitgehend entlastet wird und die Knickgefahr der Druckstange vermieden wird.

Die Lösung dieser Aufgabe ist aus Anspruch 1 ersichtlich. Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 17 enthalten.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung ist es erstmals möglich, die Knickbeanspruchung der Druckstange zu vermeiden, da die aus dem Verstärkerteil kommende Hilfskraft als Zugkraft auf den Hauptzylinder wirkt. Dadurch lässt sie sich entsprechend leichter bauend ausführen. Die Integration der Steuereinheit mit dem Hauptzylinder in einem Gehäuse, das von dem Verstärkerteil umgeben ist, ergibt eine wesentliche Reduzierung der axialen Baulänge der gesamten Einheit, die außerdem den Vorteil hat, dass über das Gehäuse des Verstärkerteils keine nennenswerten Axialkräfte mehr übertragen werden. Es müssen lediglich noch die aus der Druckdifferenz in den beiden Kammern der Verstärkereinheit herrührenden Kräfte aufgenommen werden, was erlaubt, das Gehäuse entsprechend leicht zu bauen.

Die Erfindung soll anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert werden.

Es zeigt

Fig. 1 einen Teilquerschnitt durch ein Bremskraftverstärkergehäuse in der Vorderansicht.

Fig. 2 einen Querschnitt durch das Gehäuse mit den Kanälen für Druckflüssigkeit, Nachlaufsystem und Luft.

Fig. 3 einen Querschnitt durch ein mehrteiliges Gehäuse.

Fig. 4 einen Querschnitt durch einen Bremskraftverstärker mit Flansch und Kraftübertragungsgestänge.

Fig. 5 ein Gehäuse mit mitlaufendem Steuersystem und innenliegender mechanischer Rückkopplung im Teilquerschnitt.

Fig. 6 ein Gehäuse mit mitlaufendem Steuersystem und außenliegender mechanischer Rückkopplung, im Teilquerschnitt.

Fig. 7 ein Gehäuse mit hydraulischer Rückkopplung, wobei die Reaktionskraft aus beiden Bremskreisen abgeleitet wird.

Fig. 8 einen Teilquerschnitt durch ein Gehäuse mit hydraulischer Rückkopplung aus einem Bremskreis und mit einem als Dichtlippe ausgebildeten Kombiventil, das bei Kreisausfall den Verstärkerteil abschaltet.

Fig. 9 einen Teilschnitt eines Gehäuses mit hydraulischer Rückkopplung aus einem Bremskreis und mit einem Zusatzventil das bei Kreisausfall den Verstärkerteil abschaltet.

In Fig. 1 ist das Gehäuse mit 1 bezeichnet. Im Gehäuse 1 ist die Steuereinheit 2 und der Hauptzylinder 3 integriert. Das Gehäuse 1 wird von der Verstärkereinheit 4 umgeben. In der Verstärkereinheit 4 ist eine Membrane 5 angeordnet, die die Verstärkereinheit in zwei Kammern 6 und 7 aufteilt. Bei Betätigung der Steuereinheit 2 über die Bestätigungsstange 8 wird ein Doppelsitzventil 9 geschlossen, das die Verbindung der Kammern 6 und 7 unterbindet. Wird die Betätigungsstange weiter bewegt, so öffnet Ventil 10 und Atmosphärenluft strömt über Kanäle 11/12 in die Kammer 6 und bewegt Membrane 5 mit Kolben 13 und Kraftübertragungselementen 14 und 15 in Betätigungsrichtung. Über eine Hülse 16 und eine Zugstange 17 erfolgt die Krafteinleitung in den
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Fahrers entgegen und beteiligt ihn somit aktiv an der Bremskraft. Gleichzeitig bewirkt die Reaktionskraft eine Schließung des Ventils (10), womit die Bremskraftunterstützung auf diesem Niveau gehalten wird. Erfolgt nun eine Verringerung der Pedalkraft, so öffnet Ventil 9 und schafft eine Verbindung der Kammern 6 mit 7, d.h. Kammer 6 wird evakuiert. Die Kolben (13/18/19/22) laufen durch Federkraft in Grundstellung, die Bremsung ist beendet.

Bei dieser Ausführung ist der Bremsflüssigkeitsausgleichsbehälter 25 in die Verstärkereinheit integriert, so dass aufwendige Dicht- und Befestigungsmittel wegfallen. Durch die Anordnung des Bremsflüssigkeitsausgleichsbehälters quer zur Längsachse des Gehäuses wird die axiale Baulänge des Verstärkerteils weiter verringert und zusätzlich erreicht, dass die Bremsflüssigkeit geringeren Beschleunigungs- und Verzögerungswerten ausgesetzt ist, da sie in ihrer Längsachse nur Kräften, die bei Kurvenfahrten auftreten, ausgesetzt ist, während z.B. Bremsverzögerungskräfte lediglich im wesentlich schmaleren Bereich der Breite zu einer Flüssigkeitsansammlung führen.

In Fig. 2 ist eine Gehäuseausführung im Querschnitt dargestellt, bei der das Gehäuse einteilig ausgeführt ist. Das Gehäuse 1 weist dabei eine Vielzahl von Kanälen für Druckflüssigkeit, Nachlaufsystem und Luft auf.

In Fig. 3 ist das Gehäuse 1 mehrteilig ausgeführt. Dadurch lässt sich eine leichtere Fertigung erreichen. Die Kanäle können auch mit unterschiedlichem Querschnitt ausgeführt sein, um entsprechende Durchflussmengen zu berücksichtigen. Die Zellenbauweise gestattet es, das Gehäuse extrem dünnwandig und somit leicht zu bauen. Wegen des Aussteifungseffektes ist es möglich, Leichtbauwerkstoffe z.B. Kunststoff zu verwenden.

In Fig. 4 ist ein Bremskraftverstärker dargestellt, bei dem die Hilfskraft über ein Gestänge 14 und ein Joch 16 auf die Zugstange 17 übertragen wird. Bei dieser Ausführung ist der Bremsflüssigkeitsausgleichsbehälter 25 separat auf dem Gehäuse 1 angeordnet. Dies hat den Vorteil, dass Größe und Bauart des Bremsflüssigkeitsausgleichsbehälters unabhängig von Verstärkerteil sind und dem Bedarfsfall angepasst sein können. Bei dieser Ausführungsform ist am Gehäuse ein Flansch 26 vorgesehen durch den der Bremskraftverstärker am Kraftfahrzeug befestigt wird. Bei der dargestellten Ausführungsform wird die auf das Pedal wirkende Reaktionskraft hydraulisch erzeugt, indem aus den beiden Druckkammern 19 und 22 Druckmittel abgezweigt wird und über eine in der Zugstange verlaufenden Leitung auf einen Reaktionskolben 24 wirkt.

Fig. 5 zeigt einen Bremskraftverstärker bei dem Verstärkerteil 4 und Bremsflüssigkeitsausgleichsbehälter nicht gezeichnet sind. Im Gehäuse 1 ist ein mitlaufendes Steuersystem 27 dargestellt, das den Bewegungen der Betätigungsstange folgt. Die Rückkopplungskraft wird bei dieser Ausführung mechanisch auf das Pedal übertragen. Dazu ist ein Hebel 28 vorgesehen, der von der Zugstange 17 verkippt wird und eine entsprechende Reaktionskraft auf das Pedal ausübt.

In Fig. 6 ist eine andere Ausführungsform der mechanischen Rückkopplungskraftübertragung gezeigt, wobei die von der Zugstange 17 beaufschlagten Hebel 28 im Stirnseitenbereich des Hauptzylinders angeordnet sind.

Fig. 7 zeigt einen Teilschnitt durch das Gehäuse 1 mit hydraulische Rückkopplung auf das Bremspedal. Die Reaktionskraft wird aus beiden Bremskreisen abgeleitet und über einen Kanal 29 der in der Zugstange 17 angeordnet ist zu dem Reaktionskolben 30 gebracht.

In Fig. 8 und 9 ist ein Gehäuse 1 mit hydraulischer Rückkopplung dargestellt, wobei aus Sicherheitsgründen der Verstärkerteil durch ein Zusatzventil 31 oder ein Kombiventil 32 abgeschaltet wird, wenn ein Bremskreis ausfällt und somit keine Reaktionskraft auftritt.

Claims

1. Hydraulisch, pneumatisches Bremskraftverstärkergerät, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bestehend aus einer vorzugsweise mechanisch betätigbaren Steuereinheit, einem mittels Vakuum betriebenen Verstärkerteil und einem Hauptzylinder, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (2) und der Hauptzylinder (3) unmittelbar miteinander verbunden sind und der Verstärkerteil (4) beide zumindest teilweise umgibt.

2. Bremskraftverstärkergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Steuereinheit (2) und Hauptzylinder (3) in einem Gehäuse (1) integriert sind, das sich durch den Verstärkerteil (4) hindurch erstreckt.

3. Bremskraftverstärkergerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) mehrteilig ausgeführt ist.

4. Bremskraftverstärkergerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die für Druckflüssigkeit, Nachlaufsystem und Luft erforderlichen Kanäle im Gehäuse (1) angeordnet sind.

5. Bremskraftverstärkergerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die aus dem Verstärkerteil (4) kommende Unterstützungskraft, z.B. über ein Gestänge (14, 16) oder eine Hülse (15) an dem der Steuereinheit (2) entgegengesetzten Ende des Hauptzylinders (3) angreift und über eine Zugstange (17) den oder die Kolben (18) in Betätigungsrichtung zieht.

6. Bremskraftverstärkergerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei Tandemhauptzylindern die Zugstange nur an dem der Steuereinheit benachbarten Kolben (18) angreift, während der andere Kolben von Druckflüssigkeit beaufschlagt wird.

7. Bremskraftverstärkergerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Bremsflüssigkeitsausgleichsbehälter (25) am Verstärkerteil (4) angeordnet ist.

8. Bremskraftverstärkergerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Bremsflüssigkeitsausgleichsbehälter (25) quer zur Längsachse des Gehäuses (1) angeordnet ist.

9. Bremskraftverstärkergerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Bremsflüssigkeitsausgleichsbehälter (25) separat am Gehäuse (1) oder am Befestigungsflansch angeordnet ist.

10. Bremskraftverstärkergerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) mit einem Befestigungsflansch zum Befestigen des Bremskraftverstärkergerätes am Kraftfahrzeug versehen ist.

11. Bremskraftverstärkergerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse z.B. über eine Klemmverbindung an dem Kraftfahrzeug befestigbar ist.

12. Bremskraftverstärkergerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuersystem der Steuereinheit (2) den Bewegungen der Betätigungsstange (8) folgt.

13. Bremskraftverstärkergerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die auf das Pedal wirkende Reaktionskraft hydraulisch erzeugt wird.

14. Bremskraftverstärkergerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die hydraulische Reaktionskraft bei Tandemhauptzylindern aus beiden Druckräumen (19, 22) abgeleitet wird.

15. Bremskraftverstärkergerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die auf das Pedal wirkende Reaktionskraft mechanisch auf das Pedal übertragen wird.

16. Bremskraftverstärkergerät nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftübertragungsmechanismus im Gehäuse angeordnet ist.

17. Bremskraftverstärkergerät nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftübertragungsmechanismus außerhalb des Gehäuses angeordnet ist.