SE456002B - Bromstryckgenerator for ett hydraulbromssystem for motorfordon, spec med en ventil anordnad i en forbindelse mellan en arbetskammare och en ringformig kammare hos huvudcylindern - Google Patents

Description

.456 002 2 Om en påverkníngskraft påläggs bromspedalen i det ovan beskrivna bromssystemet kommer den med bromspedalen förbund- na kolvstången att förskjutas i förhållande till förstärkar- kolven för att därvid påverka hävarmsmekanismen, som till att börja med medför att en hydraulförbindelse mellan hyd- raulkraftförstärkarens tryckkammare och den icke under tryck varande förrâdsbehållaren bryts. Om kraften på bromspedalen ökas intar bromsventilen till slut ett läge i vilket hydraul- kraftförstärkarens tryckkammare matas med hydraultryck från en hjälptryckkälla. Trycket som då råder i hydraulkraftför- stärkarens tryckkammare, sedan en förutbestämbar nivå har överskridits, kan i sista hand förskjuta förstärkarkolven i påverkningsriktningen, vilket i sin tur medför att den ned- ströms från hydraulkraftförstärkaren inkopplade tandemhuvud- cylindern sätts under tryck. De till tandemhuvudcylindern anslutna bromskretsarna kommer således att påverkas.

Såsom har förklarats ovan medför en dylik bromspåverkan att volymen hos den ringformiga kammaren mellan förstärkar- kolven och bromstryckgeneratorns hus minskar. Trycket som då råder i hydraulkraftförstärkarens tryckkammare medför också. bortsett från att det förskjuter förstärkarkolven, att den till den ringformiga kammaren anslutna tvåvägs-/tvåläges- riktningsreglerventilen omkopplas till ett låsläge så att den ringformiga kammaren blir åtskild från den icke undeg' tryck stående förrådsbehållaren. Volymen hos tryckmediet som är inneslutet i den ringformiga kammaren tillförs under des- sa arbetsbetingelser, vid ytterligare förskjutning av för- stärkarkolven, via respektive tätningskragar till huvudcylin- derns arbetskammare, vilken är inkopplad nedströms från hyd- raulkraftförstärkaren, på så sätt att resultatet blir att man erhåller en relativförskjutning mellan förstärkarkolven och huiudñylinderkolven, varvid huvudcylinderkolven rör sig en längre sträcka än förstärkarkolven. ' 7 Såsom är allmänt känt kan inget hjälptryck byggas upp i hydraulkraftförstärkarens tryckkammare om hjälptryckkällan faller bort. Således förblir tvåvägs-/tvålägesriktningsreg- lerventilen i sitt viloläge, varvid den ringformiga kammaren är permanent förbunden med förrådsbehållaren som inte står f! \ 4se_po2 3 under tryck. Om förstärkarkolven förskjuts, vilket nu utförs enbart genom att en mekanisk kraft påverkar bromspedalen, kan volymen i den ringformiga kammaren avlasta tryck till förrådsbehållaren som inte står under tryck, varvid detta kan ske utan att några ytterligare krafter motverkar till- slagningen av bromsen. I ett sådant störningstillstånd är således endast den betydligt mindre ytan hos huvudcylinder- kolven verksam, ehuru man säkerställer genom lämplig dimen- sionering att den erforderliga minimibromseffekten uppnås.

Det måste anses vara mindre fördelaktigt i det beskrivna bromsystemet att när bromsen pâläggs medan hjälptryckkällan är intakt kommer volymen som är innesluten i den ringformiga kammaren att via en ytterligare tätningskrage matas in i hu- vudcylinderns arbetskammare.

Föreliggande uppfinning har således till ändamål att för- enkla utformningen av en bromstryckgenerator av den inled- ningsvis nämnda typen.

I enlighet med föreliggande uppfinning nås detta mål ge- nom att en direktförbindelse kan upprättas mellan den ring- formiga kammaren och arbetskammaren via ventilen och genom att man kringgår en tätningskrage. Vidare är det fördelaktigt att ett stängningselement som normalt är beläget nära ett ventilsäté hos ventilen i förbindelsen mellan arbetskammaren och den ringformiga kammaren kan omkopplas till ett öppetg läge hos ventilloppet inte endast av trycket som råder i tryckkammaren utan också av trycket från huvudcylindern. I en fördelaktig utföringsform av ventilen är stängningselemen- tet anbragt i ett kolvelement som är förskjutbart medelst trycket från huvudcylindern, varjämte stängningselementet är förbelastat av en fjäder mot ett korresponderande ventilsäte som är anordnat vid kolvelementet. Å andra sidan är stäng- ningselgmentet anordnat på så sätt att det kan lyftas bort _ från sitt säte av en kolv som kan sättas under tryck av tryc- ket som råder i förstärkarkammaren, varvid nämnda kolv är anbragt väsentligen koaxiellt med kolvelementet och är axiellt glidbar. För att uppnå en enkel konstruktion föreslås att kolvelementet förses med ett ventilsäte vid sin ände som är bortvänd från den under tryck stående ytan. För att åtskilja 4531102 4 den ringformiga kammaren från den icke under tryck stående förrådsbehållaren föreslås att man koaxiellt med kolvelement- tet och kolven anordnar en ringformig kolv förskjutbart och utformar denna kolv såsom ett stängningselement som normalt hålls på avstånd från kolvelementet medelst ett anslag på kolven. När bromsen står i viloläge är kolvelementet och kol- ven så anordnade, att de anligger mot motsatta ytor på huset.

Enligt föreliggande uppfinning anordnas vidare så, att kolvens rörelse begränsas av ett anslag i huset på så sätt att stängningselementet kvarstår i sitt stängda läge i varje fall så länge som kolvelementet kvarstår i sitt viloläge.

Dessutom är den ringformiga kolven så utformad, att den kan bringas att anligga mot kolvelementets ventilsäte innan kol- ven har utfört sin maximala rörelse. Resultatet av detta blir att den ringformiga kammaren på fördelaktigt sätt kom-å mer att i varje enskilt fall åtskiljas från den icke under tryck stående förrådsbehållaren innan kolven har utfört sin maximala rörelse. Det blir således säkerställt att om brom- sen påverkas normalt och den korresponderande rörelsen ut- förs kommer tryckmedievolym att undkomma mot den icke under tryck stående förrådsbehållaren.

I en annan utföringsform enligt föreliggande uppfinning är anordningen sådan, att kolvelementet kan röra sig i på- verkningsriktningen ett maximalt avstånd som är mindre äng det normala avståndet mellan kolven och stängningselementet som är anbragt i kolvelementet. Vidare är anordningen sådan att det normala avståndet mellan kolven och det i kolvelemen- tet anbragta stängningselementet är mindre än summan av (a) det maximala rörelseavståndet mellan kolven i viloläge och det till kolven tilldelade anslaget och (b) den maximala rörelsesträckan hos kolvelementet. Företrädesvis används en kula sååofl stängningselement, vilken är en billig standards. del. En förbättring av anordningen enligt uppfinningen erl hålls på så sätt att en första tryckfjäder införs mellan kolvelementet och kolven samt att en andra tryckfjäder införs mellan kolvens anslag och den ringformiga kolven, varvid den första tryckfjädern är starkare än den andra tryckfjädern.

Den första tryckfjädern tjänar till att hålla kolven i ett _ 456 002 5 tomgångsläge som kan sättas under tryck av trycket i hydraul- kraftförstärkarens tryckkammare medan den andra tryckfjädern i första hand har till syfte att kompensera friktionen hos packningen som är anordnad vid den ringformiga kolven.

Arbetssättet hos bromssystemet enligt uppfinningen kom- mer att beskrivas nedan mera i detalj under hänvisning till bifogade ritningar, på vilka fig. 1 är en sektionerad vy av hela bromssystemet och fig. 2 är en vy av ventilen i större skala. identiska delar är försedda med lika hänvisningsbe- teckningar.

Hänvisningsbeteckningen 1 i fíg. 1 anger en hydraulkraft- förstärkare, vars konstruktion är beskriven i detalj i den äldre tyska patentansökningen P 34 08 873.3. Hydraulkraftför- stärkaren 1 kan påverkas av en kraft som påläggs bromspeda- len 2. Hydraulkraftförstärkaren l är ansluten till en hjälp- tryckkälla 3 som består väsentligen av en tryckackumulator 4 som är belastad av en pump 6 som är driven av en elektrisk motor 5. Pumpens 6 sugsida 7 står via ett tryckmediefilter 8 i förbindelse med en förrådsbehållare 9 som inte står under tryck. Till tryckmediepumpens 6 trycksida 10 är en backven- til ll ansluten, varigenom ett returflöde mot tryckmediepum- pen 6 förhindras. Till backventilens utlopp är en avlastnings- ventil 12 ansluten, vilken när trycket överskrider en förut- bestämd nivå hindrar att tryckackumulatorn 4 belastas ytter- ligare och leder bort volymen som är avgiven av tryckmedie- pumpen mot förrådsbehållaren 9 som inte står under tryck.

Hydraulkraftförstärkaren 1 arbetar väsentligen på så sätt att när en kraft påläggs bromspedalen 2 kommer en med bromspedalen 2 förbunden kolvstång 13 att förskjutas i på- verkningsriktningen, varigenom ett hydraultryck byggs upp i hydraulkraftförstärkarens 1 tryckkammare 14 via en bromsven- til som inte är visad på ritningen. Hydraulkraftförstärkarens 1 tryckkammare 14 är begränsad av en förstärkarkolv 15 sömß har ett parti 16 med mindre diameter och ett parti 17 med större diameter. Förstärkarkolvens del 16 med mindre diame- ter samt huset innesluter en ringformig kammare 18, vars vo- lym minskar vid påläggning av bromsen till följd av två tät- ningskragar 19, 20. 456 002 6 Nedströms från hydraulkraftförstärkaren 1 är en tandem- huvudcylinder 21 inkopplad, vilken innefattar en arbetskamma- re 22 nära bromspedalen och en arbetskammare 23 på avstånd från bromspedalen. Till vardera arbetskammaren är en central ventil 24, 25 tilldelad, vilken då förstärkarkolven 15 för- skjuts eller ett tryck byggs upp i arbetskammaren 22 når ett stängningsläge i vilket arbetskamrarna 22, 23, vilka normalt står i förbindelse med förrâdsbehållaren 9 som inte står un- der tryck, är hydrauliskt åtskilda från den icke under tryck stående förrådsbehållaren 9. Hjulbromsar 26, 27, 28, 29 är an- slutna till tandemhuvudcylinderns 21 arbetskamrar 22, 23.

Ytterligare en komponent i bromssystemet enligt uppfin- ningen utgörs av en ventil 30, varvid en kolv 31 kan sättas under tryck av trycket som råder i hydraulkraftförstärkarens 1 tryckkammare 14 och kan förskjutas åt vänster enligt rit- ningen mot ett anslag 32.

Medelst en första tryckfjäder 33 är kolven 31 uppburen på ett kolvelement 34, medan kolvelementet 34 är väsentli- gen klockformat och är försett med en blindborrning som är vänd mot kolven 31. När bromsen står i viloläge såsom är vi- sat på ritningen anligger såväl kolvelementet 34 som kolven 31 mot ventilhuset 35. Inuti kolvelementet 34 finns ett ven- tilgenomlopp 36 som väsentligen består av ett ventilsäte 37 som är anbragt vid kolvelementet 34 såsom anpassning mot :tt stängningselement 38 som är förbelastat av en tryckfjäder 39 i ventilgenomloppets 36 stängningsriktning. Ytterligare ett ventilsäte finns vid kolvelementets 34 öppning som är vänd mot kolven 31.

Ritningarna visar att koaxiellt med kolven 31 finns en ringformig kolv 41 som när bromsen står i viloläge enligt ritningarna hålls av ett anslag 42 på kolven 31 i ett läge i vilket Qtt;instä1lt avstånd är upprättat mellan den ringfor: miga kolven 41 och kolvelementets 34 ventilsäte 40. Den ring- formiga kolven 41 är utformad på så sätt att den bildar yt- terligare ett ventilgenomlopp tillsammans med kolvelementets 34 ventilsäte 40. Mellan den ringformiga kolven 41 och ansla- get 32 är en andra tryckfjäder 42 anbragt. lill . 456 002 7 Vad som är viktigt med ventilen 30, som är visad i stör- re skala i fig 2, är att det maximala rörelseavståndet S1 hos kolven 31 mot anslaget 32 är kortare än avståndet S3 mellan kolven 31 och stängningselementet 38. Vidare är det väsentligt att kolvelementet 34 kan röra sig ett maximi- avstånd eller en maximisträcka S2 som är kortare än avstån- det mellan kolven 31 och stängningselementet 38. Ytterligare ett villkor är att summan av avstånden S1 och S2 är större än avståndet S3.

Arbetssättet hos det beskrivna bromssystemet kommer att förklaras mera i detalj nedan med utgångspunkt från bromsen i viloläge, varvid alla rörliga delar i bromssystemet intar det i fig. 1 visade läget. 1 ett dylikt arifttinetånd etår arbetskamrarna 22, 23 i tandemhuvudcylindern 21 i förbindel- se med förrådsbehållaren 9 som inte står under tryck. Vidare finns via ventilens 30 ventilgenomlopp 40, 41 en hydraulför- bindelse mellan hydraulkraftförstärkarens 1 ringformiga kam- mare 18 och förrådsbehållaren 9 som inte står under tryck.

När en kraft pâläggs bromspedalen 2 byggs hydraultryck upp, såsom har förklarats ovan, i hydraulkraftförstärkarens 1 tryckkammare 14, varvid nämnda tryck verkar på ventilens 30 kolv 31 och förskjuter denna mot kraften hos den första tryck- fjädern 33 åt vänster sett enligt fig. 1. Denna förskjutn¿ngs~ rörelse överförs genom verkan av den andra.tryckfjädern till den ringformiga kolven 41, varvid den ringformiga kolven 41 skjuts vidare av tryckfjädern 42. När kolven 31 står under tryck och trycket i hydraulkraftförstärkarens förstärkarkam- mare 14 har nått en viss nivå kommer kolven 31 slutligen att ha rört sig avståndet S1.

Om tryck byggs upp i hydraulkraftförstärkarens l förstär- karkammare 14 kommer detta å andra sidan att medföra att för- stärkarkobven 15 förskjuts i påverkningsriktningen så att de centrala ventilerna 24, 25 intar stängningsläge och tandem- huvudcylinderns 21 arbetskamrar 22, 23 åtskiljs från förråds- behållaren 9 som inte står under tryck. Ytterligare förskjut- ning av förstärkarkolven 15 eller en ökning av påverknings- kraften F som påläggs bromspedalen 2 medför nu att ett tryck byggs upp i tandemhuvudcylinderns 21 arbetskamrar 22, 23 och 45á- 00.2 8 fortplantas via korresponderande tryckledningar till kolvele- mentet 34 samt förskjuter kolvelementet 34 åt höger enligt ritningen, vilket i sista hand medför att ventilgenomloppet 40, 4l mellan hydraulkraftförstärkarens ringformiga kammare 18 och förrådsbehållaren som inte står under tryck kommer att stängas. Med ytterligare tryckökning i tandemhuvudcylin- derns arbetskamrar 22, 23 kommer stängningselementet 38 i sista hand att utföra en anpressning mot kolven 31, varige- nom ventilgenomloppet 36 mellan den ringformiga kammaren 18 och arbetskammaren 22 bringas att öppnas. Vid fortsatt för- skjutning av förstärkarkolven 15 kommer tryckmedievolymen som undkommer från den ringformiga kammaren 18 att matas via ventilgenomloppet 36 till arbetskammaren 22 för att därvid inleda en relativförskjutning mellan huvudcylinderkolven 43 och förstärkarkolven 15, varvid huvudcylinderkolven 43 rör sig snabbare än förstärkarkolven 15. Den stora fördelen med ett sådant arrangemang är att en förhållandevis kort pedal- sträcka kan medföra en alstring av ett högt huvudcylinder- tryck.

Om ett fel skulle uppstå i hjälptryckkällan 3 eller nå- got annat ekvivalent fel skulle uppstå hålls kolven 31 i an- liggning vid sin högra ände, sett enligt ritningen. genom verkan av tryckfjädern 33, eftersom inget tryck byggs uppçi_ hydraulkraftförstärkarens 1 tryckkammare l4..Vid påverkan av bromsen förskjuts förstärkarkolven 15 åt vänster, sett enligt ritningen, enbart medelst kraften som påläggs bromspedalen. medan, när kolven har rört sig en sträcka som är förutbestämd av konstruktionen, de centrala ventilerna 24, 25 i sin tur stängs så att arbetskamrarna 22, 23 blir åtskilda från för- rådsbehållaren 9 som inte står under tryck. Det därvid upp- byggda trycket i tandemhuvudcylinderns 21 arbetskamrar 22, 23 når 3 sin tur tryckytan hos ventilens 30 kolvelement 34-, och medför att kolvelementet 34 förskjuts åt höger, sett en- ligt ritningen. Rörelsesträckan hos kolvelementet 34 är emel- lertid begränsad på så sätt att ventilgenomloppet 40, 41 för- blir öppet, varjämte ventilgenomloppet 36 förblir stängt, varför arbetskammaren 22 fortfarande förblir åtskild från förrådsbehållaren 9 som inte står under tryck.

Cl ' 456 002 9 I ett dylikt feltillstånd förblir hydraulkraftförstärka- rens ringformiga kammare 18 i permanent förbindelse med för- râdsbehållaren 9 som inte står under tryck via ventilens 30 ventílgenomlopp 40, 41, varför en minskning av den ringfor- miga kammaren 18 inte kan alstra en kraftkomposant som mot- verkar påverkningskraften.

Då bromsen släpps i samband med de ovan beskrivna typer- na av bromspåverkan (intakt hjälptryckförråd/felaktigt hjälp- tryckförråd) omkastas de beskrivna rörelserna tills var och en av de rörliga delarna på nytt har intagit det i fig. 1 visade läget.

Claims (1)

1. H10 ° PATENTKRAV 45_6_L_1_Jo2 1. Bromstryckgenerator för ett hydraulbromssystem för motorfor- don, varvid en medelst ett hydraulhjälptryck glidbar förstärkar- kolv (15) är förskjutbar i påverkningsriktningen, förstârkarkol- ven år utformad såsom en trappstegkolv med en del med mindre diameter (16) nära pedalen (2), förstärkarkolven inkluderar ett blindhàl beläget på avstånd från pedalen, i vilket blindhål en huvudcylinderkolv är tätande styrd, förstärkarkolvens del med mindre diameter innesluter en ringformíg kammare (18) som minskar när bromsen pâverkas, och till den ringgformiga kammaren är ansluten en ventil (30) som är reglerbar medelst trycket i hydraulkraftförstärkarens tryckkammare (14). vilken ventil möjliggör att en förbindelse mellan den ringformiga kammaren och en förrådsbehållare (9) som inte står under tryck kan stängas, Så att en direktförbindelse kan upprättas mellan den ringformiga kammaren (18) och arbetskammaren (22) via nämnda ventil (30) genom att man kringgàr en tätnings- kraqe, k ä n n e t e c k n a d därav, att ett stängnings- element (38) som normalt är beläget nära ett ventil- säte (37) hos ventilen (30) i förbindelsen mellan arbets- kammaren (22) och den ringformiga kammaren (18) kan om- konblas till ett öppningsläge hos ventilgenomloppet (36) inte endast_av trycket som rader 1 tryckkammaren (14) utan också av trycket från huvudcylindern. a 2- Bromstryckgenerator enligt krav 1, k ä n n e t e c k - n a d därav, att stängningselementet (38) är anbragt i ett kolvelement (34) som är förskjutbart av trycket från huvud- cylindern och är förbelastat av en fjäder mot ett korrespon- derande ventilsäte (37) som är anordnat vid kolvelementet (34). 3_ Bromsšryckgenerator enligt kraven l och 2, k ä n n e -y t e c k n a d därav, att stängningselementet (38) kan lyf- tas bort från sitt säte (37) av en kolv (31) som kan sättas under tryck av trycket som råder i förstärkarkammaren (14), varvid nämnda kolv är anbragt väsentligen koaxiellt med kolv- elementet (34) och är axiellt glidbar. w räv 456 op; ll 4. Bromstryckgenerator enligt kraven 2 och! 3: k ä n n e - t e c k n a d därav, att kolvelementet (34) är försett med ett ventilsäte (40) vid sin ände som är bortvänd från den under tryck stående ytan, 5. Bromstryckgenerator enligt ett eller flera av de ovan- nämnda kraven, k ä n n e t e c k n a d därav, att koaxiellt med kolvelementet (34) och kolven (31) är en ringformig kolv (41) förskjutbart anbragt, vilken kolv är utformad såsom ett stängningselement och normalt hålls på avstånd från kolvele- mentet (34) medelst ett anslag (42) hos kolven (31). 6. Bromstryckgenerator enligt ett eller flera av kraven l-5, k ä n n e t e c k n a d därav, att när bromsen står i vilo- läge anligger kolvelementet (34) och kolven (31) mot motsat- ta ytor hos huset. 7_ Bromstryckgenerator enligt ett eller flera av kraven l-6, k ä n n e t e c k n a d därav, att kolvens (31) rörelse är begränsad av ett anslag (32) i huset på så sätt att stäng- níngselementet (38) kvarstår i stängningsläge i varje fall så länge som kolvelementet (34) kvarstår i sitt viloläge. 3, Bromstryckgenerator enligt ett eller flera av kraven l-7, k ä n n e t e c k n a d därav, att den ringformiga kolven (41) kan bringas att anligga mot ventilsätet (40) innan kol- ven (31) har utfört sin maximala rörelse. G 9. Bromstryckgenerator enligt ett eller flera av kraven 1-8, k ä n n e t e c k n a d därav, att kolvelementet (34) kan röra sig i påverkningsriktningen ett maximalt avstånd som är mindre än det normala avståndet mellan kolven (31) och det i kolvelementet (34) anbragta stängningselementet (38) 10. Bromstryckgenerator enligt ett eller flera av kraven 1-9, k ä n n e t e c k n a d därav, att det normala avståndet mellan kolven (31) och det i kolvelementet (34) anbragta stängningseiementet (38) är mindre än summan av (a) det maxi- mala rörelseavståndet mellan kolven (31) i viloläge och det till kolven tilldelade anslaget (32) och (b) det maximala rörelseavståndet hos kolvelementet (34). , ll. Bromstryckgenerator enligt ett eller flera av kraven l- 10, k ä n n e t e c k n a d därav, att en kula används såsom stängningselement (38). 45_6___ UÛZ _' "12 '12_ Bromstryckgenerator enligt ett eller flera av kraven l-11, k ä n n e t e c k n a d därav, att en första tryckfjäder (33) är anbragt mellan kolvelementet (34) och kolven (31) och att en andra tryckfjäder är anbragt mellan kolvens (31) anslag (32) och den ringformiga kolven (41), varvid den första tryck- fjädern (33) är starkare än den andra tryckfjädern (42). -GI

1.1