DE69616316T2

DE69616316T2 - Bremskraftverstärker mit vereinfachtem ausgleichsraum

Info

Publication number: DE69616316T2
Application number: DE69616316T
Authority: DE
Inventors: Jacques Carre; Pierre Gautier; Ulysse Verbo
Original assignee: Bosch Systemes de Freinage SAS
Current assignee: Bosch Systemes de Freinage SAS
Priority date: 1995-06-08
Filing date: 1996-04-23
Publication date: 2002-07-11
Anticipated expiration: 2016-04-24
Also published as: JP4022692B2; FR2735086B1; WO1996041738A1; EP0830276B1; ES2164887T3; EP0830276A1; JPH11507888A; DE69616316D1; FR2735086A1; US5799559A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen pneumatischen Servomotor zur Bremsunterstützung für Kraftfahrzeuge unter Verwendung einer ersten und einer zweiten Luftdruckquelle, die einen ersten bzw. einen zweiten, sich unterscheidenden Druck liefern, wobei dieser Servomotor enthält: ein starres Gehäuse, zumindest eine bewegliche Wand, die das starre Gehäuse in dichter Weise in zumindest zwei Kammern unterteilt, von denen die erste mit der ersten Druckquelle verbunden ist, einen Pneumatikkolben, der mit der beweglichen Wand verbunden ist und eine zumindest teilweise zylinderförmige Wand aufweist, die in dichter Weise im Gehäuse gleitet, einen Tauchkolben, der im Inneren des Pneumatikkolbens gleitend gelagert ist, ein Dreiwegeventil, das vom Tauchkolben gesteuert wird, um die zweite Kammer selektiv mit einer der beiden Druckquellen zu verbinden und die bewegliche Wand selektiv einer Druckdifferenz auszusetzen, wobei das Ventilelement ein rohrförmiges Schließorgan und zwei ringförmige Sitze aufweist, die einen mit dem Tauchkolben verbundenen ersten Sitz und einen zweiten Sitz enthalten, der sich außerhalb des ersten Sitzes befindet und mit dem Tauchkolben verbunden ist, wobei das Schließorgan eine aktive Seite aufweist, die unter dem Einfluß des Tauchkolbens axial beweglich ist und mit jedem der beiden Sitze zusammenwirken kann, und einen Ausgleichsraum, der in dichter Weise zwischen der Innenseite der Wand des Kolbens und dem Schließorgan abgegrenzt ist, permanent mit der zweiten Kammer durch einen Durchgang in Verbindung steht, der im Pneumatikkolben ausgeführt ist, und von der ersten Kammer durch Andrücken der aktiven Seite des Schließorgans an den zweiten Sitz getrennt ist.
Eine Vorrichtung dieser Art ist insbesondere in der US 5 233 907 beschrieben und dem Fachmann wohl bekannt.
Diese vorbekannte Vorrichtung weist den Vorteil auf, das Ventilelement durch einen permanenten Einlaß des Drucks, der sich in der zweiten Kammer des Servomotors aufbaut oder darin herrscht, zu entlasten, wodurch es vermieden wird, daß der Servomotor in seinen Betriebseigenschaften vom Druck in der zweiten Kammer abhängt.
Jedoch erfordert die vorbekannte Vorrichtung trotz ihres weitgehend anerkannten Nutzens zu deren Herstellung die Verwendung eines zusätzlichen Kolbenelements, das dazu dient, den Ausgleichsraum abzugrenzen, und setzt voraus, gegenüber den beiden Sitzen Öffnungen in der aktiven Seite des Ventilelements vorzusehen, wodurch die Möglichkeit einer Annäherung der beiden Sitze zueinander eingeschränkt wird.
Die Erfindung zielt darauf ab, einen Servomotor vorzuschlagen, dessen Leistung der des vorbekannten Servomotors zumindest sehr nahe kommt, der jedoch wesentlich einfacher im Aufbau ist.
Dazu zeichnet sich der erfindungsgemäße Servomotor im wesentlichen dadurch aus, daß die aktive Seite des Ventilelements den beiden Sitzen gegenüberliegend eine durchgehende und dichte Fläche aufweist und daß der Durchgang zwischen dem Ausgleichsraum und der zweiten Kammer direkt in der zylinderförmigen Wand des Pneumatikkolbens ausgeführt ist.
Vorzugsweise besteht der Durchgang zwischen dem Ausgleichsraum und der zweiten Kammer aus einer axialen Bohrung in einem Bereich der zylinderförmigen Wand des Pneumatikkolbens mit größerer Dicke.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich näher aus der nachfolgenden Beschreibung, die sich beispielhaft und keineswegs einschränkend versteht, in Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen, worin zeigen:
- Fig. 1 eine schematische Schnittansicht eines Bremssystems mit pneumatischer Bremsunterstützung unter Verwendung eines sehr gewöhnlichen Servomotors, der aus der oben genannten Schrift US 5 233 907 vorbekannt ist, und
- Fig. 2 eine Teilschnittansicht eines erfindungsgemäßen Servomotors.
Soweit die Erfindung nur eine Weiterentwicklung von Bremssystemen mit pneumatischer Bremsunterstützung betrifft und der allgemeine Aufbau und die Arbeitsweise dieser Systeme dem Fachmann wohl bekannt sind, seien diese Systeme hier nur kurz in Erinnerung gerufen, um so ein Gesamtverständnis für die Weiterentwicklung, welche die Erfindung darstellt, zu ermöglichen.
Schematisch enthält ein System dieser Art einen Servomotor 1 und einen Hauptzylinder 2.
Der Servomotor selbst enthält ein starres Gehäuse 3, das in dichter Weise in zwei Kammern 3a und 3b mittels einer beweglichen Wand 4 unterteilt ist, durch welche ein Pneumatikkolben 5 mitgenommen werden kann, der zumindest teilweise durch eine zylindrische Wand 51 abgegrenzt und bezüglich des Gehäuses 3 beweglich ist.
Die vordere Kammer 3a, deren Vorderseite in dichter Weise durch den Hauptzylinder 2 verschlossen ist, ist durch ein Rückschlagventil 6 permanent mit einer Niederdruckquelle D verbunden.
Dagegen ist die hintere Kammer 3b selektiv entweder mit der Niederdruckquelle D oder mit einer Hochdruckquelle, beispielsweise der Atmosphäre A, verbindbar.
Dazu wird der Zugang zur hinteren Kammer 3b durch ein Dreiwegeventil 7 und einen Tauchkolben 8 gesteuert, die beide im Kolben 5 aufgenommen sind, wobei der Tauchkolben durch eine Steuerstange 10 mit einem Bremspedal 9 verbunden ist und das Ventilelement 7 steuert.
Ferner enthält der Servomotor in herkömmlicher Weise einen Reinigungsfilter 14 zur Vermeidung jeglicher Verschmutzung des Innenraums 50 des Pneumatikkolbens, des Ventilelements 7 und der hinteren Kammer 3b durch die Atmosphäre A.
Befindet sich die Steuerstange 10 in Ruhestellung, im vorliegenden Fall nach rechts gezogen, stellt das Ventilelement 7 normalerweise eine Verbindung zwischen den beiden Kammern 3a und 3b des Servomotors her.
Da die hintere Kammer 3b dann dem gleichen Unterdruck wie die vordere Kammer 3a unterliegt, wird der Kolben 5 durch eine Rückholfeder 11 nach rechts in die Ruhestellung verschoben.
Die Betätigung des Tauchkolbens 8, die durch eine Bewegung der Steuerstange 10 (in den Figuren nach links) hervorgerufen wird, bewirkt, daß zunächst das Ventilelement 7 so verlagert wird, daß es die Kammern 3a und 3b voneinander trennt, wonach dieses Ventilelement so verlagert wird, daß es die hintere Kammer 3b zum Umgebungsdruck A hin öffnet.
Die Druckdifferenz zwischen den beiden Kammern, welche sodann durch die bewegliche Wand 4 bemerkt wird, übt auf diese einen Schub aus, der bestrebt ist, sie nach links zu verschieben, damit sie den Kolben 5 mitnehmen kann, der sich seinerseits verlagert, indem er die Feder 11 zusammendrückt.
Die durch die Steuerstange 10 auf den Tauchkolben 8 ausgeübte Bremskraft oder "Eingangskraft" und die Bremsunterstützungskraft oder "Unterstützungskraft", die sich aus dem Schub der beweglichen Wand 4 ergibt, vereinen sich an einer Reaktionsscheibe 12 zur Bildung einer Betätigungskraft, die durch eine Schubstange 13 auf den Hauptzylinder übertragen wird.
Wie in Fig. 2 deutlicher als in Fig. 1 gezeigt ist, enthält nämlich das Ventilelement 7 in an sich bekannter Weise ein rohrförmiges Schließorgan 70 und zwei ringförmige Sitze, nämlich einen mit dem Tauchkolben 8 verbundenen ersten Sitz 71 und einen zweiten Sitz 72, der sich außerhalb des ersten Sitzes befindet und mit dem Tauchkolben 5 verbunden ist, wobei das Schließorgan 70 eine aktive Seite 73 aufweist, die unter dem Einfluß des Tauchkolbens axial beweglich ist und mit jedem der beiden Sitze zusammenwirken kann.
Ferner enthält der Servomotor in ebenfalls bekannter Weise einen Ausgleichsraum 74, der in dichter Weise zwischen einer Innenseite 510 der Wand des Kolbens 5 und dem Schließorgan 70 abgegrenzt ist, permanent mit der zweiten Kammer 3b durch zumindest einen Durchgang 52 in Verbindung steht, der im Pneumatikkolben 5 ausgeführt ist, und von der ersten Kammer 3a durch Andrücken der aktiven Seite 73 des Schließorgans an den zweiten Sitz 72 getrennt ist.
Erfindungsgemäß weist die aktive Seite 73 des Ventilelements 7 den beiden Sitzen 71 und 72 gegenüberliegend eine durchgehende und dichte Fläche auf, wie dies bei Servomotoren ohne Ausgleichsraum vom Typ wie in Fig. 1 dargestellt der Fall ist, und der Durchgang 52, der den Ausgleichsraum 74 und die zweite Kammer 3b verbindet, ist direkt in der zylinderförmigen Wand 51 des Pneumatikkolbens 5 ausgeführt.
Wie aus Fig. 2 hervorgeht, besteht dieser Durchgang 52 vorzugsweise aus einer axialen Bohrung in einem Bereich S der zylinderförmigen Wand 51 des Pneumatikkolbens 5 mit größerer Dicke.

Claims

1. Pneumatischer Servomotor zur Bremsunterstützung unter Verwendung einer ersten und einer zweiten Luftdruckquelle (D, A), die einen ersten bzw. einen zweiten, sich unterscheidenden Druck liefern, wobei dieser Servomotor enthält:

- ein starres Gehäuse (3),

- zumindest eine bewegliche Wand (4), die das starre Gehäuse in dichter Weise in zumindest zwei Kammern (3a, 3b) unterteilt, von denen die erste (3a) mit der ersten Druckquelle (D) verbunden ist,

- einen Pneumatikkolben (5), der mit der beweglichen Wand verbunden ist und eine zumindest teilweise zylinderförmige Wand (51) aufweist, die in dichter Weise im Gehäuse gleitet,

- einen Tauchkolben (8), der im Inneren des Pneumatikkolbens gleitend gelagert ist,

- ein Dreiwegeventil (7), das vom Tauchkolben gesteuert wird, um die zweite Kammer (3b) selektiv mit einer der beiden Druckquellen (D, A) zu verbinden und die bewegliche Wand (4) selektiv einer Druckdifferenz auszusetzen, wobei das Ventilelement ein rohrförmiges Schließorgan (70) und zwei ringförmige Sitze aufweist, die einen mit dem Tauchkolben (8) verbundenen ersten Sitz (71) und einen zweiten Sitz (72) enthalten, der sich außerhalb des ersten Sitzes befindet und mit dem Tauchkolben (5) verbunden ist, wobei das Schließorgan (70) eine aktive Seite (73) aufweist, die unter dem Einfluß des Tauchkolbens (8) axial beweglich ist und mit jedem der beiden Sitze (71, 72) zusammenwirken kann, und

- einen Ausgleichsraum (74), der in dichter Weise zwischen der Innenseite (510) der Wand (51) des Kolbens (S) und dem Schließorgan (70) abgegrenzt ist, permanent mit der zweiten Kammer (3b) durch einen Durchgang (52) in Verbindung steht, der im Pneumatikkolben (5) ausgeführt ist, und von der ersten Kammer (3a) durch Andrücken der aktiven Seite (73) des Schließorgans (70) an den zweiten Sitz (72) getrennt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die aktive Seite (73) des Ventilelements (7) den beiden Sitzen (71, 72) gegenüberliegend eine durchgehende und dichte Fläche aufweist und daß der Durchgang (52) zwischen dem Ausgleichsraum (74) und der zweiten Kammer (3b) direkt in der zylinderförmigen Wand (51) des Pneumatikkolbens (5) ausgeführt ist.

2. Servomotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchgang (52) zwischen dem Ausgleichsraum (74) und der zweiten Kammer (3b) aus einer axialen Bohrung in einem Bereich (S) mit größerer Dicke der zylinderförmigen Wand (51) des Pneumatikkolbens (5) besteht.