SE437800B - Servobromsenhet for motorfordon - Google Patents

Description

7906499-3 2 komma tillräcklig retardation av fordonet med'hjälp av enbart pedalkraften när den extra energin har fallit bort, under det att om den extra energin finns kvar kommer bromspedalen att röra sig ned till fordonets golv, varvid man erhåller en be- gränsning av ytterligare tryckökning.

Vidare utgör det en olägenhet att hydraulöverföringen är belägen mellan huvudcylindern och förstärkaren. I den normalt intakta servobromsenheten medför detta ursprungligen överföring av en stor mekanisk kraft med kort slag till en motsvarande lägre kraft med ett större slag. Följaktligen måste förstärka- ren vara konstruerad för krafter som egentligen inte alls be- hövs. Detta medför att man erhåller en överdimensionerad för- stärkarkolv eller en onödigt hög nivå hos tryokkällan.

Föreliggande uppfinning har till ändamål att åstadkomma en servobromsenhet av den inledningsvis nämnda typen, i vilken hydraulöverföringen endast används för överföring av icke för- stärkta krafter och blir overksam på ett enkelt och säkert sätt om tryckkällan faller bort.

Det uppställda målet nås genom att hydraulöverföringen anord- nas mellan en ingångskolv som är förbunden med en bromspedal och en manöverkolv som är ansluten till bromsventilen, varvid diametern.hos ingångskolven är större än diametern hos manöver- kolven, varjämte manöverkolven anordnas i en axiellt förskjut- bar ringformig kolv vars diameter svarar mot åtminstone dia- metern hos ingångskolven och vilken är anordnad att påverkas av trycket från tryckkällan i motsatt riktning mot påverknings- riktningen.

I detta arrangemang är hydraulöverföringen endast verksam om den ringformiga kolven hålls i motverkan mot påverkningsrikt- ningen av trycket från tryckkällan. Därigenom säkerställes att hydraulöverföringen blir overksam omedelbart då detta tryck faller bort. Det är inte nödvändigt för någon ventil att ändra sitt läge. Dä servobromsenheten är intakt kommer endast fordons- förarens påverkningskraft att överföras via hydraulöverföringen.

Denna servobromsenhet möjliggör en särdeles kompakt konstruk- tion därför att förstärkarkammaren som begränsas av förstärkar- kolven på sin ena sida har den ringformiga kolven som sin gräns QUALITY ß 7906490-3 på den andra sidan, varför kolvytan som är närbelägen förstär- karkammaren utsätts för trycket som matas in från tryckkällan mot páverkningsriktningen och därjämte anligger mot ett stopp som är utformat 1 ett stycke med huset. Tack vare detta blir det inte längre nödvändigt att anordna en separat tryokkammare för påverkan av den ringformiga kolven. Vidare utsätts den ring- formiga kolven och dennas tätningar för en belastning endast när bromsarna tillslås, emedan denna kolv inte är direkt utsatt för trycket från tryckkällan utan endast för tryckmediet som matas in i förstärkarkammaren från tryokkällan via bromsventilen.

Dessutom blir omfattningen av det tryck som den ringformiga kol- ven utsätts för begränsad till den omfattning som är nödvändig vid den aktuella tidpunkten.

I en fördelaktig utföringsform har den ringformiga kolven en större diameter än ingångskolven, vidare hålls den normalt be- lägen på avstånd från stoppet eller anslaget som är bildat i ett stycke med huset medelst en returfjäder, varjämte den in- kluderar ett tätningsorgan som är anordnat att vid stoppet som är utformat i ett stycke med huset stänga en förbindelse mellan överföringskammaren som är innesluten av ingàngskolven och manö- verkolven samt av den ringformiga kolven å ena sidan resp. en returbehållare å andra sidan. Härigenom säkerställs att över- föringskammaren alltid kommer att vara helt fri från tryck när servobromsenheten inte är påverkad, varigenom intet vakuum kan bildas. Kompensering för eventuella medieförluster i överförings- kammaren erhålls medelst medium från returbehållaren.

Eftersom den ringformiga kolven har en trappstegsformad för- längning som uppbär tätningsorganet och eftersom returfjädern är belägen mellan detta trappsteg och huset kommer manöverkolven att få en förhållandevis stor glidsträcka, samtidigt som de yttre dimensionerna hos servobromsenheten totalt sett kommer att hållas små.

Det utgör en fördel att förse manöverkolven med en hylsformad förlängning, i vilken en axiell tapp hos ingångskolven sträcker sig. Detta möjliggör att manöverkolven och ingångskolven kan göras korta utan att någon risk uppstår för kärvning. Eftersom den hylsformiga förlängningens bottenyta står i permanent för- bindelse med överföringskammaren genom en tvärborrning kan FW»- zafšfiïf; s, - ef? líflvßinmf 7906490-3 4 manöverkolven och ingångskolven införas teleskopartat i var- andra med god precision utan att störningar uppträder till följd av att medium blir inneslutet.

Volymen balanseras på ömse sidor om manöverkolven genom att manöverkolven förses med en tätning som samverkar med den ring- formiga kolven och endast införs i den ringformiga kolvens inre .A när manöverkolven rör sig i påverkningsriktningen.

En särdeles fördelaktig kraftöverföring från manöverkolven till bromsventilen erhålls genom att man utformar anordningen så, att manöverkolven i den ringformiga kolven anligger mot en tapp som är tätad mot och glidbart styrd ut ur den ringformiga kolven samt sträcker sig in i förstärkarkammaren, varvid denna tapp är i förstärkarkammaren förbunden med en ventilslid som bildar bromsventilen i förstärkarkolven. Med detta arrangemang blir manöverkolven inte direkt utsatt för trycket i förstärkar- kammaren. Om anordningen vidare är sådan, att sistnämnda tapp placeras i en hylsa och i ett tätande och glidbart förhållan- de till denna, varjämte hylsan i sin tur tätas mot och är glid- bar i den ringformiga kolven, varjämte hylsan får anligga mot manöverkolven mot pâverkningsriktningen, kan reaktionskraften, som man önskar skall vara påverkbar i beroende av trycket i förstärkarkammaren och som verkar på manöverkolven, bringas att variera genom en synnerligen enkel konstruktion. Ett enkelt mon- tage erhålls om hylsan anligger mot manöverkolven via ifråga- varande tapp.

I detta arrangemang är det lämpligt att anordna en kanal som förbinder partiet i den ringformiga kolven mellan en tätning mot förstärkarkammaren och.manöverkolven med den ringformiga kammaren som är bildad av trappsteget på den ringformiga kolven och som står i permanent förbindelse med den icke trycksatta behållaren, detta för att en perfekt volymkompensering skall säkerställas.

I en speciell vidareutveckling förbelastas hylsan i förstär- karkolvens riktning medelst en fjäder. Tack vare detta arrange- mang uppnås att då en bromsverkan inleds kommer en reaktions- kraft att verka på manöverkolven, vilken kraft ursprungligen är påverkbar i beroende av trycket i förstärkarkammaren och är be- stämd av den ifrågavarande tappens ringa tvärsektion, varigenom ett bestämt bromstryck inledningsvis bildas mycket lätt när 5 790>6490~3 bromsarna tillslås. Först när trycket i förstärkarkammaren har sådan storlek att den övervinner fjäderkraften kommer också kraften som är bestämd av hylsans tvärsektion att överföras till manöverkolven, varjämte den normala reaktionskraften kommer att ge sig till känna i bromspedalen efter hand som trycket fort- sätter att öka. Denna verkan är av särskild betydelse exempelvis i bilar som har automatkoppling. I dessa bilar, vilka ständigt har en benägenhet att rulla iväg då körväxeln är ilagd, bör det vara möjligt att motverka denna benägenhet genom att man trämpar ned bromsen lätt. Å andra sidan bör det också vara möjligt att vid dessa bilar få en god bromskänsla med motsvarande reaktions- kraft vid större bromsmoment.

Om i detta arrangemang fjädern står i ingrepp mellan hylsan och förstärkarkolven kommer fjäderns inverkan på servobromsenheten att upphöra så snart hylsan anligger mot manöverkolven.

Detta kan uppnås i en särskilt enkel utformning genom att hylsan förses med en ihålig, svampformig förlängning, varjämte förstär- karkolven förses med ett lock.som passar in över den svampformiga förlängningen, varjämte fjädern anbringas mellan förlängningen och locket.

Ytterligare fördelar torde bli uppenbara med utgångspunkt från den nu följande beskrivningen över en utföringsform under hänvis- ning till bifogade ritning, i vars enda figur en särskilt fördel- aktig utföringsform av uppfinningen är visad i tvärsektion, var- vid en konventionell huvudcylinder, som utgör en del av servo- bromsenheten, inte är visad.

I ett hus l är en tätad och glidbar förstärkarkolv 2 införd, i vilken en ventilslid 3 är koaxiellt anbragt. Ventilsliden 3 bildar i förstärkarkolven 2 på i och för sig känt sätt en broms- ventil, via vilken en av förstärkarkolven 2 begränsad förstärkaxkam- mare 4 kan sättas i förbindelse med en tryckkälla eller med en returbehållare som inte står under tryck, varigenom ett bestämt förstärkartryck kan matas in i förstärkarkammaren såsom gensvar på en påverkningskraft. På den i förhållande till förstärkar- kammaren 4 fjärrbelägna sidan om förstärkarkolven 2 finns en icke visad huvudcylinder som är påverkbar medelst en tryckstång 5.

Förstärkarkammaren 4 är på sin motsatt förstärkarkolven 2 be- lägna sida begränsad av en tapp 6, en hylsa 7 och en ringformig P~ “äv- _ - . ""\-._.___ çøyvzflw pím^v> "“““--~ *P '"* “#4 ~~ ...va-___- ---------- -- '__ V .u ' “Wwçr _' .-_.._,__IÉ_L 54- 'fi-k 1, _,_____.._.., av-, _i._a_.___--~-r I 7906490-z 6 kolv 8. I detta arrangemang är tappen 6 tätad gentemot hylsan f I och glidbart styrd i denna, vilken hylsa i sin tur är tätad gentemot den ringformiga kolven 8 och är glidbart styrd i den sistnämnda. Den ringformiga kolven 8 är axiellt rörlig 1 huset l och är förbelastad i förstärkarkolvens 2 riktning medelst en returfjäder 9. Den ringformiga kolven är försedd med en trapp- stegsformad förlängning 8a som pekar i motsatt riktning och som vid sin främre ände uppbär ett tätningsorgan 10.

I den ringformiga kolven 8 anligger under tätning och glidbart en manöverkolv ll mot tappen 6, varvid nämnda kolv ll är försedd med en hylsformad förlängning lla som är vänd i motsatt riktning mot påverkningsriktningen. En tapp eller ett stift l2a hos en ingångskolv 12 skjuter in i förlängningen lla. Diametern hos ingångskolven l2 är större än diametern hos manöverkolven ll och mindre än diametern hos den ringformiga kolven 8. Mellan den ringformiga kolven 8, manöverkolven ll och ingångskolven 12 finns en överföringskammare 15 som normalt står i förbindelse med en icke trycksatt returbehållare förbi tätningsorganet lO.

Tätningsorganet 10 är anordnat att stänga denna förbindelse vid ett anslag eller en stopp 14 som är bildat i ett stycke med huset, varigenom endast en ringformig kammare 15, som är bildad medelst trappsteget hos den ringformiga kolven 8, står 1 förbindelse med returbehâllaren. Från denna ringformiga kammare 15 sträcker sig en kanal 16 in i det inre hos den ringformiga kolven 8 för att säkerställa volymkompensering också för partiet i den ringformiga kolven 8 mellan tätningarna mot förstärkarkammaren 4 och tätningen för manöverkolven ll. V I förstärkarkammaren 4 är vid hylsan 7 fäst en ihålig, svamp- formig förlängning 17 som är överlappad av ett lock 18 som är ínpassat på förstärkarkolven 2. Mellan förlängningen 17 och locket 18 är anbragt en fjäder som ger en förbelastning åt hylsan 7 i riktning bort från ett stopp eller anslag 20 vid tappen 6 i riktning mot förstärkarkolven. I förstärkarkammaren 4 är ventil- sliden 5 fast förbunden med tappen 6 och förbelastad mot påverk- ningsriktningen medelst en fjäder 21.

Den på ritningen visade utföringsformen arbetar på följande sätt: Då servobromsenheten befinner sig i opåverkat tillstånd står alla delar i sina visade lägen. Förstärkarkammaren 4 står i för- ÄÛOR QUALITY i 7 790649-0-3 bindelse med den icke trycksatta returbehållaren via ventil- sliden 5 och överföringskammaren eller transmissionskammaren 13 förbi tätningsorganet 10 på i och för sig känt sätt.

När en bromsning inleds påverkas ingångskolven 12 av fordons- föraren via en skjutstång 22. Manöverkolven ll kommer då inled- ningsvis att förskjutas rent mekaniskt därför att mediet som förskjuts i överföringskammaren strömmar förbi tätningsorganet lO till returbehållaren. Via tappen 6 bringar manöverkolven ll ventilsliden 3 att intaga ett sådant läge att medium matas in i förstärkarkammaren 4 från tryckkällan. Ett tryck börjar så- ledes byggas upp i förstärkarkammaren 4.

Trycket som uppstår i förstärkarkammaren 4 verkar på förstär- karkolven 2 och påverkar därvid huvudcylindern. Samtidigt påver- kas den ringformiga kolven 8 i motsatt riktning mot påverknings- riktningen, varvid denna kolv redan vid ett förhållandevis lågt tryck förskjuts mot returfjädern 9 tills dess förlängning 8a kommer att anligga mot anslaget eller stoppet 14. Tätningsorga- net lO kommer därvid att stänga förbindelsen från överförings- kammaren l3 till returbehållaren. Trycket i förstärkarkammaren 4 ger upphov till en reaktionskraft som bestäms av tappens 6 tvärsektion och som verkar på manöverkolven 10 och således mot- verkar ytterligare påverkan. Till följd av tappens 6 ringa tvär- sektion blir emellertid denna kraft så liten att fordonsföraren inte behöver tillföra några avsevärda påverkningskrafter för ett lågt bromsvridmoment i syfte att hålla fordonet stillaståen- de. Hylsan, som likaledes utsätts för trycket i förstärkarkamma- ren 4, hålls inledningsvis i anliggning mot förstärkarkolven medelst fjädern 19, varför ingen reaktionskraft som fordonsföra- ren kan känna inledningsvis kommer att alstras via densamma.

Då fordonsföraren fortsätter att slå till bromsen kommer manö- verkolven ll att förskjutas i större omfattning än ingångskolven 12 därför att överföringskammaren l3 under tiden är stängd, medan den ringformiga kolven 8 hålls i anliggning mot anslaget 14, vil- ket innebär att påverkningsrörelsen som fordonsföraren utsätter bromspedalen för kommer att överföras hydrauliskt, varigenom pedalrörelsen kan hållas liten. Ett större tryck kommer således att bildas i förstärkarkammren 4, vilket i sin tur leder till ett på motsvarande sätt ökat bromstryck.

Claims (14)

1. 790649-0-3 e När trycket i förstärkarkammaren 4 har nått en förutbestämd gräns övervinns kraften hos fjädern 19, varvid hylsan 7 för- skjuts till anliggning mot stoppet eller anslaget 20 på tappen 6 i riktning mot påverkningsriktningen. Från och med detta ögon- blick bestäms reaktionskraften som verkar på manöverkolven ll av areorna hos hylsan 7 och tappen 6. När större bromstryok alstras kommer fordonsföraren således att få en "god bromskänsla". När bromsen friges kommer alla delar att återgå till sina visa- de, opåverkade lägen i motsatt ordning. Om tryckkällan blir felaktig kommer intet tryck att byggas upp i förstärkarkammaren 4. Den ringformiga kolven 8 rör sig inte till anliggning mot stoppet eller anslaget 14, och överförings- kammaren 13 kommer inte att stängas, vilket innebär att ingen överföring kan ske därför att ett tryck inte kan bildas i över- föringskammaren, varvid hydraulöverföringen förblir utan verkan. Fordonsförarens påverkningskraft överförs rent mekaniskt från ingångskolven 12 via manöverkolven ll, tappen 6 och ventilsliden 5 till förstärkarkolven 2, varigenom man kan utnyttja hela den disponibla pedalrörelsen. Den hydrauliska överföringen förblir utan verkan om tryckkällan faller bort, även om - i motsats till vad som är fallet vid den visade utföringsformenf-överföringskammaren 13 alltid är stängd medelst den ringformiga kolven 8 och inte kan anslutas till returbehållaren. Vid en sådan konstruktion bringas den ringfor- miga kolven 8 helt enkelt att följa med utan att någon kraft pà- läggs, därför att den i detta fall inte träffar på något motstånd i förstärkarkammaren 4. Patentkrav l. Servobromsenhet för motorfordon, vilken enhet innefattar enl bromsventil som är anordnad att mata ut trycköverförande medium från en tryokkälla in i en förstärkarkammare för påverkan av en förstärkarkolv, varvid en hydraulöverföring är anordnad att minska påverkningssträckan när tryckkällan är intakt, medan hydraulöverföringen inte har någon verkan om tryokkällan faller bort, k ä n n e t e c k n a d därav, att hydraulöverföringen är anordnad mellan en ingångskolv (12), som är förbunden med en bromspedal, och en manöverkolv (ll), som är förbunden med ._________ ~_..~.-...__, P 09-12 QVALITY 9 1906490-z bromsventilen (3), att diametern hos ingångskolven (12) är större än diametern hos manöverkolven (ll), och att manöver- kolven (ll) är anbragt i en axiellt förskjutbar ringformig kolv (8), vars diameter svarar mot åtminstone diametern hos ingångskolven (12) och vilken är anordnad att påverkas av trycket från tryekkällan i motsatt riktning mot påverknings- riktningen.

2. Servobromsenhet enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att förstärkarkammaren (4), som är begränsad av för- stärkarkolven (2) på sin ena sida, har den ringfonniga kolven (8) som sin gräns på den andra sidan på så sätt att den sist- nämnda kolven har sin mot förstärkarkammaren (4) närbelägna yta utsatt för trycket som matas in från tryckkällan mot pà- verkningsriktningen och anligger mot ett stopp (14) som är bildat i ett stycke med huset.

3. Servobromsenhet enligt kravet l eller 2, k ä n n e t e c k- n a d därav, att den ringformiga kolvens (8) diameter är större än ingångskolvens (12) diameter och att den ringformiga kolven (8) normalt hålls på avstånd från stoppet (l4) som är utfonnat i ett stycke med huset medelst en returfjäder (9) och inkluderar ett tätningsorgan (10) som är anordnat att vid stoppet (14) som är utformat i ett stycke med huset stänga en förbindelse mellan överföringskammaren (13) som är innesluten av ingångskolven (12) och manöverkolven (ll) samt av den ringformiga kolven (8) á ena sidan och en returbehållare a andra sidan.

4. Servobromsenhet enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d därav, att den ringformiga kolven (8) är försedd med en trapp- stegsformad förlängning (8a) som uppbär nämnda tätande organ (10) och att returfjädern (9) är belägen mellan ifrågavarande trappsteg och huset (1).

5. Servobromsenhet enligt något av kraven l-4, k ä n n e t e c k- n a d därav, att manöverkolven (ll) är försedd med en hylsformad förlängning (iia), 1 vilken en axieii tapp (iaa) nos ingångs- kolven (12) är förd.

6. Servobromsenhet enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d därav, att bottenpartiet hos den hylsformade förlängningen står i permanent förbindelse med överföringskammaren (15) via en tvär- borrning. H_“'~'I-.. ø Å “ 'W å» N " v: _. ,_ _ _ *m _____ __ N63.- gp 7906490-3 10

7. Servobromsenhet enligt något av kraven l-6, k ä n n e t e c k- n a d därav, att manöverkolven (ll) är försedd med en tätning (25) som samverkar med den ringformiga kolven (8) och införs i den ringformiga kolvens (8) inre endast då manöverkolven (ll) rör sig i påverkningsriktningen.

8. Servobromsenhet enligt något av kraven l-7, k ä n n e t e c k- n a d därav, att manöverkolven (ll) anligger i den ringformiga kolven (8) mot en tapp (6) som är tätad mot den ringformiga kol- ven (8) och är glidbart styrd ut ur denna samt sträcker sig in i förstärkarkammaren (4), varvid nämnda tapp (6) är i förstär- karkammaren (4) ansluten till en ventilslid (3) som bildar broms- ventilen i förstärkarkolven (2). '

9. Servobromsenhet enligt krav 8, k ä n n e t e c k n a d därav, att nämnda tapp (6) är tätande och glidbart anbragt i en hylsa (7), som i sin tur är tätande och glidbart anbragt i den ring- formiga kolven (8), och att nämnda hylsa (7) är anordnad att anligga mot manöverkolven (ll) mot påverkningsriktningen.

10. lO. Servobromsenhet enligt krav 9, k ä n n e t e c k n a d därav, att nämnda hylsa (7) anligger mot manöverkolven (ll) via nämnda tapp (6).

11. ll. Servobromsenhet enligt något av kraven 8-10, k ä n n e - t e c k n a d därav, att en kanal (16) förbinder partiet i den ringformiga kolven (8) mellan en tätning mot förstärkarkammaren (4) och manöverkolven (ll) med den ringformiga kammaren (15) som är bildad av trappsteget på den ringformiga kolven (8) och står i permanent förbindelse med den icke trycksatta returbe- hållaren. 4

12. Servobromsenhet enligt något av kraven 9-11, k ä n n e - ,ltÄe c kön a d gaärav, att hylsan (7) är förbelastad 1 förstär- karkolvens (2) riktning medelst en fjäder (19). lå.

13. Servobromsenhet enligt krav 12, k ä n n e t e c k n a d därav, att nämnda fjäder (19) anligger mot hylsan (7) med sin ena ände och anligger mot"förstärkarkolven (2) med sin andra ände.

14. Servobromsenhet enligt krav 13, k ä n n e t e c k n a d därav, att nämnda hylsa (7) har en ihålig, svampformig förläng- ning (17), att förstärkarkolven (2) är försedd med ett lock (18) mr cum-m" 11 7906490-3 som passar in över nämnda svampformiga förlängning (17), och att nämnda fjäder (19) står i ingrepp mellan nämnda förlängning (17) och nämnda lock (18). .fr,___\__ f-n m \ a: 9. * ~ w M : Q, - n- _ * .~_..,___qu" L _* .mywh ”f M .wç BI..