DE3319900A1

DE3319900A1 - Pneumatic/hydraulic booster device for hydraulically actuated assemblies

Info

Publication number: DE3319900A1
Application number: DE19833319900
Authority: DE
Inventors: Hermann 8722 Lülsfeld Bauer; Günter 8601 Rentweinsdorf Hager; Eckhart Rüdiger; Norbert 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: 1983-06-01
Filing date: 1983-06-01
Publication date: 1984-12-06

Abstract

In order to achieve a compact construction in the case of pneumatic/ôhydraulic booster units for hydraulically actuated assemblies and to ensure reliable functioning both in a vertical and in a horizontal installed position for a small storage volume and with direct access for inspection and maintenance, the pneumatic booster section controlled by a control valve comprises a booster cover, in the outside of which a replenishment vessel is incorporated, and a booster housing, in the base section of which a hydraulic cylinder is incorporated, a replenishment and pressure compensation system arranged centrally in relation to the diaphragm piston being provided. <IMAGE>

Description

Pneumatisch hydraulische Verstärkereinheit für hydraulisch betätigtePneumatic hydraulic booster unit for hydraulically operated

Aggregate Die Erfindung betrifft eine pnewsatisch hydraulische Verstärkereinheit nach dein Oberbegriff des Anspruchs 1.Aggregates The invention relates to a pneumatic hydraulic booster unit according to your preamble of claim 1.

Aus der DE-AS 14 55 593 ist ein pneumatisch hydraulischer Bremskrecrtverstarker bekannt, bei dem ein pneumatisch beaufschlagbarer Membranholben mit einem Betätigungskolben versehen ist, der als Druckkolben direkt auf einen sich an den Verstärkerteil anschließenden und mit diesem verbundenen Hydraulikzylinder einwirkt. Die zur Bevorratung und zum Nachlauf erforderliche Bremsflüssigkeit befindet sich dabei im unteren Teil des senkrecht eingebauten Verstärkerteils und kann über einen seitlich angebrachten Einfüllstutzen nachgefüllt werden. Nachteilig ist bei einem solchen Bremskraftverstärker, daß er nur in vertikaler Anordnung funktioniert und daß der Alterungsprozeß der stark hygroskopischen Bremsflüssigkeit durch den intensiven Luftaustausch bei Membranbetätigung und die Terschmutzung durch Korrosion und Abrieb stark gefördert wird.From DE-AS 14 55 593 a pneumatic hydraulic Bremskrecrtverstarker is known, in which a pneumatically actuatable diaphragm piston with an actuating piston is provided, which acts as a pressure piston directly on a connecting to the booster part and acts with this connected hydraulic cylinder. The for stocking and for The brake fluid required is located in the lower part of the vertically built-in amplifier part and can be attached to the side via a Filler neck to be refilled. The disadvantage of such a brake booster is that it only works in a vertical arrangement and that the aging process of the highly hygroscopic brake fluid due to the intensive exchange of air when the diaphragm is operated and the pollution by corrosion and abrasion is strongly promoted.

Außerdem besteht keine visuelle Kontrollmöglichkeit und gute Zuganglichkeit zu Wartungszwecken. Weiterhin wird eine größere Flüssigkeitsmenge benötigt.In addition, there is no visual control option and there is good accessibility for maintenance purposes. Furthermore, a larger amount of liquid is required.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine pneumatisch hydraulische Verstärkereinheit der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß bei kompakter Bauweise die vorgenannten Nachteile vermieden werden, also bei geringem Vorratsvolumen und direktem Zugang für Kontrolle und Wartung eine sichere funktion sowohl in vertikaler als auch in horizontaler Einbaulage gewahrleistet ist.It is therefore the object of the invention to provide a pneumatically hydraulic Further develop the amplifier unit of the type mentioned at the outset so that it is more compact Design the aforementioned disadvantages can be avoided, so with a low storage volume and direct access for control and maintenance a safe function both vertically as well as in a horizontal installation position is guaranteed.

Die Lösung dieser Aufgabe ist aus dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 zu entnehmen. Vorteilhafte Ausgestaltungen enthalten die Ansprüche 2 bis 9.The solution to this problem is from the characterizing part of the claim 1 can be found. Claims 2 to 9 contain advantageous configurations.

Durch die zentrale Anordnung des Druckausgleichs- und Nachlaufsystems in der Verstarkereinheit und die Integration des Vorratsbehälters im Verstärkerdeckel ergeben sich kurze Nachlaufwege und gute Zugänglichkeit.Due to the central arrangement of the pressure equalization and follow-up system in the amplifier unit and the integration of the storage container in the amplifier cover short overrun routes and good accessibility result.

Je nach Lage des Pneumatikanschlusses ist wahlweise ein Betrieb mit Va- kuum oder Druckluft möglich. Die zentrale Anordnung vermeidet auch die sonst bei Hauptzylindern übliche Nachlaufbohrung die funktions- und fertigungsmäßig nachteilig ist.Depending on the position of the pneumatic connection, operation with Va- vacuum or compressed air possible. The central arrangement avoids the follow-up bore, which is otherwise common in master cylinders, is also functional and production-related is disadvantageous.

Die Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.The invention is to be explained in more detail using an exemplary embodiment.

Figo 1 zeitz eine erfindungsgemäße Bremskraftzerstärkereinheit für vertikalen Einbau im Schnitt.Figo 1 zeitz a brake booster unit according to the invention for vertical installation in section.

Fig. 2 zeigt einen ausschnitt des Kolbenschaftes mit eingeschnapptem Dichtkopf.Fig. 2 shows a section of the piston skirt with a snapped-in one Seal head.

Fig. 3 zeigt eine Variante der BremskraftverstärkereinEeit für horizontalen Einbau.Fig. 3 shows a variant of the brake booster unit for horizontal Installation.

In Fig. 1 ist das Verstärkergehäuse mit 1 bezeichnet. M&t ihm integriert ist das Gehäuse des Hydraulikzylinders 2. Das Verstärkergehäuse 1 wird vom Verstärkerdeckel 3 mit einem Schnappverschluß 4 verschlossen. In den Verstärkerdeckel 3 sind der Nachlaufbehälter 5 und die Nachlaufhülse 6 integriert. Der Nachlaufbehälter 5 ist mit einem Verschlußdeckel 7 versehen, der eine Belüftungsbohrung 8 aufweist. Der Verstärker wird von einer Membrane 9 und einem Membrankolben 10 in zwei Berstarlterkammern 1, und 31 aufgeteilt.In Fig. 1, the amplifier housing is denoted by 1. M & t him The housing of the hydraulic cylinder 2 is integrated. The booster housing 1 is closed by the amplifier cover 3 with a snap fastener 4. In the amplifier cover 3, the follow-up container 5 and the follow-up sleeve 6 are integrated. The follow-up container 5 is provided with a closure cover 7 which has a ventilation hole 8. The amplifier is composed of a membrane 9 and a membrane piston 10 in two Berstarlterkammern 1, and 31 split.

Der Membrankolben 10 ist dabei mit einem zentral angeordneten, sich in den Hydraulikzylinder 2 erstreckenden und in diesem geführten Kolbenschaft 11 versehen, dessen Ende als Druckkolben 12 ausgebildet ist. In der Bohrung - des Kolbenschaftes 11 ist die in den Verstärkerdeckel 3 integrierte Nachlaufhulse 6 angeordnet, auf der der Membrankolben 10 geführt und von einer Dichtung 13 abgedichtet wird. Der Druckkolben 12 weist eine Ventilkazmner auf, in der ein Ventilkörper 14 angeordnet ist. Der Ventilkörper 14 besteht aus einem Stößel und einem elastomeren Dichtkörper.The diaphragm piston 10 is here with a centrally arranged, itself piston shaft 11 extending into hydraulic cylinder 2 and guided in it provided, the end of which is designed as a pressure piston 12. In the bore - the piston skirt 11, the trailing sleeve 6 integrated into the amplifier cover 3 is arranged which the diaphragm piston 10 is guided and sealed by a seal 13. Of the Pressure piston 12 has a valve chamber in which a valve body 14 is arranged is. The valve body 14 consists of a plunger and an elastomeric sealing body.

In Grundstellung liegt der Stößel an der Stirnfläche der Nachlaufhülse 6 an, so daß der elastomere Dichtkörper von der Ventilkammer abgehoben ist und iiber die Nachlaufbehälter 15 eine Verbindung zwischen dem Nachlaufbe-Miter 5 und dem Druckraum 16 des Hydraulikzylinders 2 besteht. Über einen Anschluß 17 des Hydraulikzylinders gelangt das Druckmittel zu den Radzy lindern (nicht gezeigt). Der Druckraum 16 ist durch eine Dichtung 18 ge- genüber dem Kolbenschaft 11 abgedichtet. Zu erwähnen sind noch der Vakuumverschluß 19 im Verstärkergehäuse 1 und die Atmosphärenöffnung 20 im Verstärkerdeckel 3 sowie die RAckstellfeder 21. Die geof-ichneten Verschlußdeckel 24 der Hinterschnitte sind bei Ther£noplastusführng ultraschallverschweißt.In the basic position, the plunger lies on the end face of the follower sleeve 6 so that the elastomer sealing body is lifted from the valve chamber and over the follow-up container 15 a connection between the Nachlaufbe-Miter 5 and the Pressure chamber 16 of the hydraulic cylinder 2 consists. Via a connection 17 of the hydraulic cylinder if the pressure medium reaches the Radzy alleviate (not shown). The pressure chamber 16 is through a seal 18 sealed with respect to the piston skirt 11. Mention should also be made of the vacuum seal 19 in the amplifier housing 1 and the atmosphere opening 20 in the amplifier cover 3 as well as the reset spring 21. The open closure cover 24 of the undercuts are ultrasonically welded with the thermoplastic guide.

Die Funktionsweise der Bremskraftverstärkereinheit ist n m folgende: In der dargestellten Grundstellung sind beide Verstärkerknmmern 1' and 3' mit Atmosphärendruck beaufschlagt, der Stößel des Ventilkörpers 14 liegt an der Nachlaufhülse 6 an, so daß das Ventil geöffnet und die Flüssigkeit im Druckraum 16 drucklos ist. Bei Betätigung der Bremse wird über Ein Steuerventil (nicht gezeigt) der Vakuumanschluß 19 mit einer Vakuumquelle (Ansaugstutzen des Motors) verbunden, so daß in der Verstärkerkammer 1' gegenüber der Verstärkerkasmer 3' ein Unterdruck besteht. Infolgedessen verschiebt sich der Membrankolben gegen die Kraft der Rückstellfeder 21 nach unten. Nach tberwinden des Lüftspiels legt sich der elastomere Dichtkörper des Ventilkörpers 14 an den Boden der Ventilkammer an und verschließt die Nachlaufkanäle 15, wobei gleichzeitig der Stößel von der Stirnseite der Nachlaufhülse 6 abhebt. In dem nun von der Nachlaufkammer 5 abgetrennten Druckraum 16 baut sich ein hydraulischer Druck auf, der ueber den Anschluß 17 zu den Radzylindern gelangt. Je größer der Druckunterschied zwischen den Verstärkerkammern 1' und 3' wird, desto höher wird der Druck im Druckraum 16, wobei der Membrankolben 10 mit seinem golbenschaft 11 und dem als Druckkopf 12 ausgebildeten Ende in den Hydraullkzylinder 2 nach unten verschoben wird. Die BelAftungsbohrung 8 im Verschlußdeckel 7 sorgt dabei für einen Druckausgleich in der Nachlaufkammer 5.The functioning of the brake booster unit is n m as follows: In the basic position shown, both amplifier ports 1 'and 3' are at atmospheric pressure acted upon, the plunger of the valve body 14 rests against the follower sleeve 6, see above that the valve is open and the liquid in the pressure chamber 16 is depressurized. When actuated the brake is connected to the vacuum connection 19 via a control valve (not shown) a vacuum source (intake manifold of the engine) connected so that in the booster chamber 1 'with respect to the amplifier chamber 3' there is a negative pressure. As a result postpones the diaphragm piston moves down against the force of the return spring 21. After overcoming of the clearance, the elastomeric sealing body of the valve body 14 lies against the Bottom of the valve chamber and closes the follow-up channels 15, at the same time the plunger lifts off the face of the follower sleeve 6. In the now of the follow-up chamber 5 separated pressure chamber 16, a hydraulic pressure builds up, which over the Connection 17 reaches the wheel cylinders. The greater the pressure difference between the booster chambers 1 'and 3', the higher the pressure in the pressure chamber 16, The diaphragm piston 10 with its piston shaft 11 and that designed as a print head 12 The end is moved down into the hydraulic cylinder 2. The ventilation hole 8 in the cap 7 ensures pressure compensation in the follow-up chamber 5.

Ist der Bremsvorgang beendet, so unterbricht das Steuerventil die Verbindung zur Vakuumquelle und verbindet den Anschluß 19 mit der Atmosphäre.When the braking process has ended, the control valve interrupts the Connection to the vacuum source and connects port 19 to the atmosphere.

Dadurch wird der Druckunterschied in den Verstärkerkaamern 1' und 3' abgebaut und die Rickstellfeder verschiebt den Membrankolben 10 mit dem Kolbenschaft 11 und dem Druckkopf 12 nach oben in seine Ausgangslage. Sobald der Stößel des Ventilkörpers 14 an der Nachlaufhülse anliegt, gibt der elastomere Dichtkörper die Nachlaukkanäie frei und ein Ausgleich der Iremsflüssigkeit aus der Nachlaufkanmer ist möglich.This increases the pressure difference in the amplifier chambers 1 'and 3 'and the Rickstellfeder displaces the diaphragm piston 10 with the piston shaft 11 and the print head 12 upwards into its starting position. Once the plunger of the valve body 14 rests on the follower sleeve, the elastomer sealing body gives the Nachlaukkanäie free and a compensation of the Iremsluid from the Nachlaufkanmer is possible.

Fig. 2 zeigt eine andere Ausbildung des Druckkopfes 12. Anstelle des Ventilkbrpers in Fig. 1 ist hierbei der Kolbenschaft 11 mit seinem Hinter- stich 22 verstehen, den mehrere federnde mit Haken versehene Finger 23 des Dicht;.:cpfes 12' schnäpperartig hintergreifen und so am Ko1enschaft 11 befestigen. Der i)icht1opf 12 ist mit einer Dichtung 23 versehen. Die Verbindung von der Nachlaufkammer 5 zum Druckraum 16 erfolgt dabei in Grundstellung über einen Nachlaufkanal 15, der in diesem Bereich in die Wand der Zylinderbohrung einnearbeitet ist. Sobald die Dichtung 23 über cios--- Nachlaufkanal 15 hinweg verschoben ist, beginnt der Druckaufbau im Druckraum 16. Bei der vorbeschriebenen vertikalen Anordnung der Bremskraftverstärkereinheit sind die Vorteile der Erfindung wie Platzersparnis, geringes Flüssigkeitsvolumen und gute Zugänglichkeit zur Kontrolle und Wartung besonders auffäilig, da z. B. die bekannte Anordnung des Vorratsbehälters auf dem Eydraulikzylinder - also unterhalb des Verstärkerteils - wegen der Abdeckung durch den Verstärkerkopf nicht möglich wäre.Fig. 2 shows another embodiment of the print head 12. Instead of the The valve body in Fig. 1 is the piston shaft 11 with its rear Sting 22 understand the multiple resilient hooked fingers 23 of the seal;.: Cpfes 12 'reach behind like a snap and attach it to the Ko1schaft 11. The i) icht1opf 12 is provided with a seal 23. The connection from the follow-up chamber 5 to In the basic position, pressure chamber 16 takes place via a follow-up channel 15, which in this area is worked into the wall of the cylinder bore. Once the seal 23 is shifted over cios --- follow-up channel 15, the pressure build-up begins in the pressure chamber 16. In the above-described vertical arrangement of the brake booster unit are the advantages of the invention such as space saving, low liquid volume and good accessibility for control and maintenance, particularly noticeable, as z. B. the well-known arrangement of the storage container on the hydraulic cylinder - that is, below of the amplifier part - not possible because of the cover by the amplifier head were.

Wie Fig. 3 zeigt, ist auch eine horizontale Anordnung einer Bremskraftverstärkereinheit möglich. Sie ist prinzipiell genauso aufgebaut wie in Fig. 1 gezeigt. Lediglich die Nachlaufkammer ist mit ihrem Verschlußdeckel 7 der anderen Einbaulage angepaßt. Durch die zentrale Anordnung des Nachlauf- und Druckausgleichssystems durch den Verstärkerdeckel, den Membrankolben und den Druckkolben hindurch fällt auch die sogenannte Schnüffelbohrung weg, die nicht nur schwer zu fertigen war, sondern auch zum erhöhten Verschleiß der Kolbendichtung beigetragen hat. Die Integration der Nachlaufkammer in den Verstärkerdeckel ist bei Eunststoffgehäusen besonders vorteilhaft, da die Teile in einem Spritzgießverfahren hergestellt werden können.As FIG. 3 shows, there is also a horizontal arrangement of a brake booster unit possible. In principle, it is constructed in the same way as shown in FIG. 1. Only the follow-up chamber is adapted with its closure cover 7 to the other installation position. Due to the central arrangement of the follow-up and pressure compensation system by the The amplifier cover, the diaphragm piston and the pressure piston also fall through so-called sniffer bore away, which was not only difficult to manufacture, but also contributed to the increased wear of the piston seal. The integration of the Follow-up chamber in the amplifier cover is particularly advantageous for plastic housings, because the parts can be manufactured in an injection molding process.

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Claims

Claims pneumatic-hydraulic amplifier unit for hydraulic Braking systems vorsugswese for motor vehicles, in which a pneumatically operated I-t interweave diaphragm pistons with an actuating piston, which acts as a pressure piston an hydraulic cylinder adjoining and connected to the amplifier part acts, characterized in that the pneumatic controlled by a control valve Booster part from a booster cover (3) in the outside of a follow-up container (5) is integrated and a hydraulic cylinder from a booster housing (1) in its bottom part (2) is integrated, and that a central to the xembrane piston (10) arranged Follow-up and pressure equalization system (15) is provided, which is provided by the follow-up tank (5) through the booster cover (3), the diaphragm piston (10) and the pressure piston (12) extends through to the pressure chamber (16) of the hydraulic cylinder (2) and in the basic position the pressure chamber (16) connects with the overflow (15) / reservoir (s).

2. Pneumatic hydraulic booster unit according to claim 1, characterized characterized in that the follow-up and pressure compensation system (15) is formed thereby wird1 that the diaphragm piston (10) with a centrally located itself in the hydraulic cylinder (2) extending and in this guided piston shaft (11) is provided, its End is designed as a pressure piston (12) and in its bore one in the booster cover (3) there is an integrated after-sleeve (6) on which the diaphragm piston (10) to be led.

3. Pieumatic hydraulic booster unit according to claim 2, characterized characterized in that in the end of the piston shaft designed as a pressure piston (12) (ii) a valve seat chamber is arranged, the valve of which is open in the basic position is.

4. Pneumatic-hydraulic booster unit according to claim 3, characterized characterized in that follow-up channels (15) are arranged in the bore of the valve seat chamber are, in their basic position, a liquid allow compensation.

5. Pneumatic hydraulic aulische Versicrkeinheit according to claim 2, characterized t indicates that a sealing head (12 ') is inserted into the end of the piston shaft (11) is, in this area in the bore of the hydraulic cylinder (2) a compensation channel (15) is arranged.

6. Pfleumatic hydraulic booster unit according to claim 5, characterized characterized in that the sealing head (12 ') by means of a snap connection with the Piston shaft (11) is connected.

7. Pneumatic hydraulic booster unit according to claim 2, characterized characterized in that a connection (19) is provided in the bottom part of the amplifier housing (1) is connected to a vacuum line via a control valve and in the amplifier cover (3) an opening (20) for the entry of the atmosphere is arranged is.

8. Pnellmatic hydraulic booster unit according to claim 2, characterized characterized in that a connection is provided in the amplifier cover (3), which over a control valve is connected to a source of compressed air and in the bottom part of the amplifier housing (1) an opening for the inlet of the AtmosphPre is arranged.

9. Pneumatic hydraulic booster unit according to claim 2, characterized characterized in that in the bottom part of the amplifier housing (1) and in the amplifier cover (3) each a connection (19) is provided, both of which in the non-actuated state with a Vacuum line, whose on the booster cover side (3) Horizontal connection by means of a control valve when operated with atmospheric pressure is applied.