DE3501313C2

DE3501313C2 - Hydraulischer Bremsdruckverstärker für eine Kraftfahrzeugbremsanlage

Info

Publication number: DE3501313C2
Application number: DE3501313A
Authority: DE
Inventors: Hiromu Kuromitsu
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 1984-03-22
Filing date: 1985-01-16
Publication date: 1995-05-04
Anticipated expiration: 2005-01-17
Also published as: DE3501313A1; JPS60199757A; US4781026A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen hydraulischen Bremsdruckverstärker für eine Kraftfahrzeugbremsanlage gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Manche Bremsen für Motorfahrzeuge besitzen einen sog. Strömungs mitteldruck-Bremsverstärker (Servobremseinheit) der die Bremse unterstützt, um einen erhöhten Bremsdruck zur Verfügung zu stellen, wenn diese betätigt wird. Ein herkömmlich ausgebildet Strömungsmitteldruck- Bremsverstärker, wie er beispielsweise in der JP 57-19 8157 A beschrieben ist, umfaßt einen Druckspeicher zum Speichern von Strömungsmitteldruck für einen wahl weisen Einsatz, der in Verbindung mit einem Ver stärkergehäuse gehalten wird, sowie eine Ventilvor richtung, die betätigbar ist, um die Strömungsmittel verbindung vom Druckspeicher zu einer Druckkammer derart zu steuern, daß Strömungsmitteldruck auf ei nen Kolben in der Druckkammer einwirken kann, um auf diese Weise das Strömungsmittel aus dem Ver stärkergehäuse in eine Bremsleitung zu drücken.

Bei diesem herkömmlich ausgebildeten Strömungsmittel druck-Bremsverstärker besitzen der Hauptzylinder und das Verstärkergehäuse eine einstückige Konstruktion und weisen gleiche Zylinderdurchmesser auf. Die Kolben im Hauptzylinder und im Verstärkergehäuse sind mit Ringnuten versehen, die in deren äußeren Umfangs flächen ausgebildet sind und jeweils mit einem Speicher und dem Druckspeicher in Verbindung stehen.

Ein gattungsgemäßer Bremsdruckverstärker ist aus der DE 32 01 624 A1 bekannt. Dieser Bremsdruckverstärker weist ebenfalls in Axialrichtung nebeneinanderliegende, jedoch voneinander abgetrennte Ringnuten auf, die in der Umfangsfläche eines im Hauptzylinder und im Verstärkergehäuse angeordneten Kolbens vorgesehen sind und jeweils mit einem Speicher oder einem Druckspeicher in Verbindung stehen.

Derartige Bremsdruckverstärker weisen den Nachteil auf, daß sie wegen der Anordnung der vorstehend aufgeführten Ringnuten eine in Axialrichtung verlängerte Bauweise besitzen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Bremsdruckverstärker der angegebenen Art zur Verfügung zu stellen, der eine reduzierte Baulänge in Axialrichtung aufweist.

Diese Aufgabe wird durch einen Bremsdruckverstärker mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Lösung steht einer der Axialschlitze mit dem Druckspeicher in Verbindung und wird von diesem mit einem unter Druck stehenden Strömungsmittel versorgt. Ein ande rer Axialschlitz steht mit einem Speicher für den Hauptzylinder in Verbindung. Wenn ein unter Druck stehendes Strömungsmittel in die Druckkammer eingeführt wird, wenn ein Eingangskolben betätigt wird, wird der Kolben bewegt, um das unter Druck stehende Strömungs mittel von der Druckaufbaukammer in den Radbremsbe tätigungszylinder zu überführen. Wenn die Bremse nicht betätigt wird, stehen die Druckaufbaukammer und der Hauptzylinderspeicher über eine Kompensationsöffnung miteinander in Verbindung. Wenn die Bremse betätigt wird, werden die Druckaufbaukammer und der Hauptzylinder- Speicher durch eine Dichtung voneinander getrennt. Die Gesamtlänge des Bremsverstärkers würde hierbei durch Erhöhung des Innendurchmessers des Hauptzy linders, um den Hub des darin befindlichen Kolbens zu reduzieren, erhöht. Die vorliegende Erfindung ist jedoch aus den nachfolgenden Gründen vorteil hafter als eine derartige alternative Ausführungs form:

(1) Wie bekannt muß die Wanddicke eines rohrförmigen Körpers an den Innendurchmesser desselben angepaßt sein, um dem röhrförmigen Körper eine bestimmte Festigkeit in bezug auf den ausgeübten Druck zu ver leihen. Die Wanddicke des erfindungsgemäß ausge bildeten Zylinders kann unter maximalem Druck geringer ausgebildet sein.
(2) Wenn der Hauptzylinder einen großen Durchmesser besitzt, wird die Geschwindigkeit des Druckaufbaus in der Druckaufbaukammer pro Einheit Kolbenverschiebung erhöht, und wenn das Intervall zwischen der Kompen sationsöffnung und der becherförmigen Dichtung bei Rückkehr des Kolbens gleichmäßig variiert würde, würde der Hauptzylinder einem Druckaufbau ausgesetzt, bevor sich die becherförmige Dichtung an der Kompen sationsöffnung vorbeibewegt hätte, was zur Folge hätte, daß die becherförmige Dichtung in die Öffnung eindringen und dadurch verschlissen würde. Er findungsgemäß tritt jedoch ein derartiges Problem nicht auf, und die becherförmige Dichtung besitzt eine verbesserte Haltbarkeit.
(3) Bei der vorstehend genannten alternativen Aus führungsform müßte bei einem Versagen der Druckquelle das Hebelverhältnis an einem Bremspedal erhöht werden, um bei einer vorgegebenen Kraft zum Herunterdrücken des Bremspedales einen vorgegebenen Bremsdruck zu erzeugen. Dies würde eine erhöhte Belastung auf eine Gelenkverbindung zwischen dem Bremspedal und einem Eingangskolben ausüben, was zu einem größeren Reibungs verlust und somit zu einer Reduzierung des Wirkungs grades der Kraft zum Durchdrücken des Bremspedales und einer Erhöhung des Verschleißes der entsprechen den Teile führen würde.

Ergänzend zum Stand der Technik sei noch darauf verwiesen, daß aus der DE 30 29 120 A1 ein Servoverstärker bekannt ist, bei dem der Ein- und Auslaß für das Strömungsmittel im Verstärkerkolben durch Axialschlitze gebildet wird. Außerdem weist der Verstärkerkolben einen weiteren Axialschlitz auf, der das Verdrehen des Kolbens sichert. Es findet hierbei jedoch kein Axialschlitz Verwendung, der ein Drehsicherungselement enthält und gleichzeitig mit der Zuführöffnung in Verbindung steht, um ein Arbeitsströmungsmittel von einem Hauptzylinderspeicher einer Druckaufbaukammer zuzuführen. Ferner besitzen die entsprechenden Axialschlitze keine Dichtungen, so daß zwischen der Druckaufbaukammer und der Druckkammer ein Strömungsmittelaustausch stattfinden kann, der den Wirkungsgrad des Bremsverstärkers herabsetzt.

Eine Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes geht aus Anspruch 2 hervor.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung im einzelnen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt entlang Linie I-I in Fig. 3 durch einen Bremsdruckverstärker;

Fig. 2 einen vergrößerten Teilschnitt durch den Bremsdruckverstärker der Fig. 1; und

Fig. 3 einen Querschnitt entlang Linie III-III in Fig. 2.

Wie in Fig. 3 gezeigt, speichert ein Druckspeicher 1 unter Druck stehendes Öl, das von einer Pumpe 2 aus einem Speicher 3, der als Strömungsmitteldruck quelle dient, abgezogen wird. Das unter Druck stehende Öl wird über eine Leitung 4 und eine Einlaß- Öffnung 5 (Fig. 1 und 2) in Axial-Schlitz 7 eingeführt, der im Außenumfang eines Kolbens 6 aus gebildet ist. Das unter Druck stehende Öl wird dann durch einen Kanal 8 in den Kolben 6 eingeführt und von einem Ventilkörper 10a eines Steuerventils 10 getragen, das durch eine Feder 9 gegen einen Ventil sitz 6a des Kolbens 6 für den Ventilkörper 10a ge preßt wird.

Wenn ein Bremspedal 11 vom Fahrzeuglenker durchge drückt wird, wird ein Eingangskolben 12 nach links gegen die Kraft einer Feder 13 bewegt, um einen Ven tilsitz 13a des Eingangskolbens 12 dichtend gegen einen Ventilkörper 10b des Steuerventils 10 zu pressen, wodurch der Speicher 3 von einer Druckkammer 14 getrennt wird. Wenn das Bremspedal 11 weiter durch gedrückt wird, wird der Ventilkörper 10a vom Ventil sitz 6a abgehoben, und das unter Druck stehende Öl vom Druckspeicher 1 wird in die Druckkammer 14 ein geführt, um den Kolben 6 nach links zu bewegen. Eine am linken Ende des Kolbens 6 montierte becherförmige Dichtung 15 verschließt eine Öffnung 17 in einem Hauptzylinder 16, um den Druck in einer ersten Kammer 18 des Hauptzylinders 16 ansteigen zu lassen. Ein Kolben 19 wird durch den Druckaufbau in der ersten Kammer 18 derart unter Druck gesetzt, daß der in ei ner zweiten Kammer 20 des Hauptzylinders 16 vor handene Druck erhöht wird. Beide Kammern 18, 20 bilden eine Druckaufbaukammer. Somit werden die Strömungs mitteldrücke in den Radbremsbetätigungszylindern 21, 22, die mit der ersten und zweiten Kammer 18, 20 in Verbindung stehen, erhöht.

Wenn der Fahrzeuglenker das Bremspedal 11 freigibt, wird der Eingangskolben 12 nach rechts bewegt, so daß sich der Ventilkörper 10a auf den Ventilsitz 6a setzt und danach der Ventilsitz 13a vom Ventil körper 10b getrennt werden kann. Das in der Druck kammer 14 vorhandene Öl kehrt nunmehr durch die Ka näle 23, 24, eine Kammer 25, einen Kanal 26 und einen Axial- Schlitz 27 dem Außenumfang des Kolbens 6 in den Speicher 3 zurück, so daß sich der Kolben 6 nach rechts bewegt. Somit werden die Strömungsmitteldrücke in der ersten und zweiten Kammer 18, 20 (Druckaufbaukammer) reduziert, um eine Druckreduzierung in den Radbremsbetätigungs zylindern 21, 22 und somit eine Freigabe der Bremsen zu bewirken. Wenn die erste Kammer 18 zu diesem Zeit punkt einem negativen Druck ausgesetzt ist, wird das Öl vom Hauptzylinderspeicher 36 durch eine Zuführöffnung 33, eine Ringnut 34, ein Loch 35 und um die becherförmige Dichtung 15 herum in die erste Kammer 18 abgezogen. Dichtungen 31 sind im Axialschlitz 7 angeordnet, der mit dem unter Druck stehenden Strömungsmittel vom Druckspeicher 1 versorgt wird, und ebenso im Axialschlitz 27, der mit dem Speicher 3 in Verbindung steht. Diese Dichtungen 31 verhindern das Austreten von Gasen aus dem Druckspeicher 1. Die Dichtungen 31 werden durch Halter 32 im expandierten Zustand gehalten. Ein Axialschlitz 29 im Kolben 6 wird mit dem Speicher 36 für den Hauptzylinder 16 in Verbindung gehalten.

Der Kolben 6 ist gegen Drehungen durch ein Drehsicherungselement 28 fixiert, die in den Axial-Schlitz 29 vor steht. Eine Buchse 30 ist um den Eingangskolben 12 herum angeordnet. Diese Buchse wird nach links gegen die von der Feder 13 ausgeübte Vorspannung bewegt, wenn der Strömungsmitteldruck in der Druck kammer 14 der durch den ringförmigen Querschnitts bereich der Buchse 30 geteilten Vorspannkraft F der Feder entspricht. Auf diese Weise wird verhindert, daß die Federkraft auf den Eingangskolben 12 ein wirkt.

Claims

1. Hydraulischer Bremsdruckverstärker für eine Kraftfahrzeug bremsanlage

a) mit einem Druckspeicher (1) zum Speichern des von einer Pumpe (2) abgegebenen Druckmittels,
b) mit einem Gehäuse mit einer Einlaßöffnung (5), der das Druckmittel vom Druckspeicher (1) zugeführt wird und einer Auslaßöffnung zur Rückführung des Druckmittels in einen Speicher (3), welcher der Pumpe (2) vorgeschaltet ist,
c) das Gehäuse einen in einem Zylinder gleitenden Kolben (6) enthält, dessen eine Seite mit einer Druckaufbaukammer (18, 20) des Hauptzylinders zusammenarbeitet,
d) mit einer Druckkammer (14), die von der dem Bremspedal (11) zugewandten Seite des Kolbens (6) gebildet wird,
e) mit einem Steuerventil (10), um die Druckkammer (14) bei nicht betätigter Bremse von der Einlaßöffnung (5) zu trennen und eine Verbindung mit der Auslaßöffnung offen zu halten und das bei betätigtem Bremspedal (11) die Verbindung mit der Auslaßöffnung trennt und die Einlaßöffnung (5) öffnet,
f) mit einer im Gehäuse angeordneten Ausgleichsbohrung (17), die eine Verbindung zu einem Ausgleichsbehälter (36) ermöglicht und die durch eine am Ende des Kolbens (6) angeordnete becher förmige Dichtung (15) beim Bewegen des Kolbens (6) die Druckauf baukammer (18, 20) abtrennt,
g) mit einer Zuführöffnung (Nachlaufbohrung) (33), welche Druckmittel vom Ausgleichsbehälter (36) vor der becherförmigen Dichtung (15) und um diese herum in die Druckaufbaukammer (18, 20) einführt, wenn dort Unterdruck vorhanden ist,

dadurch gekennzeichnet, daß

h) der Kolben (6) in seiner äußeren Umfangsfläche einen er sten Axialschlitz (7) aufweist, der das Druckmittel von der Einlaßöffnung (5) zum Steuerventil (10) befördert,
i) ein zweiter Axialschlitz (29) vorgesehen ist, der mit der - Nachlaufbohrung (33) in Verbindung steht, und in dem ein am Ge häuse fixiertes Drehsicherungselement (28) zur Sicherung des Kolbens (6) eingreift,
j) ein dritter Axialschlitz (27) vorhanden ist, der mit der Auslaßöffnung in Verbindung steht und der das Druckmittel vom Steuerventil (10) zur Auslaßöffnung führt,
k) Dichtungen (31) am Kolben (6) vorgesehen sind, die ein Austreten des Druckmittels aus dem ersten und dritten Axial schlitz (7 bzw. 27) zwischen Kolben und Gehäuse verhindern.

2. Hydraulischer Bremsdruckverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er zwei im Kolben (6) ausgebildete erste Axialschlitze (7) aufweist, die in bezug auf die Kolbenachse diametral gegenüberliegend angeordnet sind, und daß der zweite (29) und dritte (27) Axialschlitz in bezug auf die Kolbenachse diametral gegenüber liegend angeordnet sind.