WO1997038884A1 - Hydraulic brake booster - Google Patents

Hydraulic brake booster Download PDF

Info

Publication number
WO1997038884A1
WO1997038884A1 PCT/EP1997/001634 EP9701634W WO9738884A1 WO 1997038884 A1 WO1997038884 A1 WO 1997038884A1 EP 9701634 W EP9701634 W EP 9701634W WO 9738884 A1 WO9738884 A1 WO 9738884A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
piston
pressure
valve
valve body
booster
Prior art date
Application number
PCT/EP1997/001634
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Rainer Seeger
Werner Volkmar
Bernd SCHÜTT
Original Assignee
Itt Manufacturing Enterprises, Inc.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Itt Manufacturing Enterprises, Inc. filed Critical Itt Manufacturing Enterprises, Inc.
Publication of WO1997038884A1 publication Critical patent/WO1997038884A1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T13/00Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
    • B60T13/10Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release
    • B60T13/12Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release the fluid being liquid
    • B60T13/16Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release the fluid being liquid using pumps directly, i.e. without interposition of accumulators or reservoirs
    • B60T13/161Systems with master cylinder
    • B60T13/162Master cylinder mechanically coupled with booster
    • B60T13/163Pilot valve provided inside booster piston
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T13/00Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
    • B60T13/10Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release
    • B60T13/12Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release the fluid being liquid
    • B60T13/14Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release the fluid being liquid using accumulators or reservoirs fed by pumps
    • B60T13/142Systems with master cylinder
    • B60T13/143Master cylinder mechanically coupled with booster
    • B60T13/144Pilot valve provided inside booster piston

Definitions

  • the invention relates to a hydraulic amplifier, in particular for motor vehicle brake systems according to the preamble of patent claim 1.
  • a hydraulic power booster has already become known, which in its design as a so-called tube booster has a booster piston in the booster housing, which, via a valve body acting as a seat valve, introduces the pressure of an energy supply into a pressure chamber receiving the booster piston, provided that the actuating piston is under force.
  • the pressure chamber In the pedal release position, the pressure chamber is connected to an atmospheric container connection without pressure.
  • this amplifier which is provided with a ball valve, there is noise as a result of the axial play of the ball or even reactions on the pedal as a result of a pressure pulsation in the energy supply.
  • a hydraulic power booster which is also designed as a tube booster and carries out the pressure medium control in the direction of the surface to be acted upon on the booster piston by means of a slide valve.
  • the pressure of the energy supply is not sent directly to the slide valve, but is preset by means of a pressure reducing and pressure limiting valve.
  • the use of a slide valve requires tight fit play to be observed, which increases the cost of manufacturing the power amplifier. It is therefore the object of the invention to improve a hydraulic amplifier of the type mentioned at the outset such that an inexpensive, universally usable and comfortably operable power amplifier can be produced using simple, functionally reliable means.
  • FIG. 1 is an overall view of the power amplifier according to the invention in longitudinal section
  • FIG. 2 shows an enlarged partial section of essential features of the power amplifier according to FIG. 1.
  • Fig. 1 shows the structure of the hydraulic amplifier, consisting of an amplifier housing 1, with the adaptation of a master cylinder la, a mounting flange lb, a container connection lc, with a connection for a power supply ld and the adaptation of a step valve le. Furthermore, the illustration shows a pressure reducing valve 2, which is inserted obliquely to the longitudinal axis into the valve housing 1 and to which the energy supply ld (pump-storage unit) is connected.
  • An actuating unit 4 inserted as a cartridge insert into the amplifier housing 1 in the longitudinal direction consists of a hollow actuating piston 4a, which has a regulating piston 4b and a valve seat 4c attached to the actuating piston 4a.
  • booster piston 4d between the rear Housing receptacle 4e of the actuating unit 4 and the push rod 5 slipped over the actuating piston 4a. All of the above-mentioned parts of the actuation unit 4 are aligned coaxially with one another and, as it were, nested with one another.
  • the push rod 5 has a return spring 5a and a spring bearing 5b, which is held in the region of the master cylinder flange. These parts are also in a coaxial arrangement with respect to the actuation unit 4, which structurally fulfills the features of a so-called tube amplifier.
  • step valve 6 with a valve housing 6a, a step piston 6b located therein, a cover 6c, a screw 6d and a sealing plate 6e for flanging the step valve 6 onto the booster housing 1.
  • Two stage valves 6 are flanged to the booster housing 1 in a twin arrangement for a two-circuit brake system.
  • These step valves 6 are a significantly simplified and less expensive version of the changeover valve described in DE 40 32 206 AI, which has been expanded to include an essential function. This expansion of functions includes the division of the brake fluid volume per circuit into a so-called application volume and a so-called pressure increase volume, which is necessary for the legally required minimum braking in the event of an amplifier failure.
  • the accumulator pressure is applied via a connection for the energy supply ld on the input side (area difference of the surfaces 166-165) of the pressure reducing valve 2, which works as a pressure limiter in this functional position and the accumulator pressure on the Output side 52 of the pressure reducing valve 2 limited to a fixed value.
  • the accumulator pressure becomes the reduced accumulator pressure, which passes through the inclined housing bore 53 into the annular space 54 of the receptacle 4e and from there through the channel bores 55 into the annular space 56 of the actuating piston bore. This bore is smaller on the reinforcement side in the guide area of the actuating piston 4a than on the opposite side in the area of the pedal rod.
  • the diameter of the actuating piston 4a is up to its annular groove 9 smaller than at the outwardly sealed end section of the actuating piston 4a.
  • the reduced pressure passes from the annular space 56 into the annular groove 9 and from there into the bores 10, 11 of the actuating piston 4a into the control piston space 4f, through the piston bore 12 and past the valve body clamping into the pressure control space 112.
  • the valve body 13 has this Task to seal the reduced storage pressure at valve seat 4c. All other wet rooms in the amplifier housing 1, in the stepped valve 6 and in the master cylinder la are depressurized during this sealing effect and connected to an expansion tank (tank connection lc).
  • the end position of the actuating piston 4a in the release position is defined as follows: Due to the unevenly large diameter on the actuating piston 4a, there is an area difference (annular surface) which is acted upon by the reduced storage pressure and which results in a force component against the pedal input force direction. This force component is directly proportional to the hydraulic pressure applied.
  • the hydraulic pressure is constant (static) in the release position of the amplifier due to the pressure limitation value defined in the pressure reducing valve 2, in the braking position the hydraulic pressure on the actuating piston 4a increases (dynamic) due to the regulated hydraulic pressure.
  • the reduced accumulator pressure not only reaches the regulating piston 4b, but one is created Hydraulic restoring action on the actuating piston 4a opposite to the direction of the input force, which caused it to come to a stop via the collar 15 of the valve seat 4c axially secured in the actuating piston 4a via the end faces of the booster piston 4d on the end face of the receptacle 4e.
  • the receptacle 4e is fixed in position by a locking ring in the amplifier housing 1.
  • the actuation unit 4 has a valve seat 4c, a valve body 13 with a control piston 4b and a compression spring 33, which is supported on the actuation piston 4a. As already mentioned at the beginning, all parts are arranged coaxially in the actuating piston 4a.
  • the valve body 13 and the valve seat 4c form a ball-sealing-seat control element combination. To open such a hydraulically pressurized combination, an actuating force corresponding to the pressurized area times the feed pressure is necessary, that is, a high path-independent force increase with design of these control elements in accordance with the volume throughput.
  • the actuating unit 4 compensates for all static and dynamic influences by functional combination of the valve body 13 with a stepped control piston 4b. This is done in that the reduced storage pressure is present through a central bore 12 on both sides of the control piston 4b.
  • the surface difference of the piston surfaces 70 and 80 corresponds to a correction factor of the pressurized surface 90 of the Valve body 13 so that the forces are balanced in total.
  • the force required to lift the valve body 13 at the start of the actuation is determined only by the friction of the sealing elements on the control piston 4b and the design of the compression spring 33. In the dynamic range and thus during the hydraulic pressure control, this balance is not disturbed by a force resulting from the regulated accumulator pressure on the surface 90 and not by flow-related influences, since the annular surface 100 of the control piston 4b through bores 110 with the regulated hydraulic pressure in the pressure chamber 112 is connected. Since the annular surface 100 corresponds to the surface 90 and since the regulated pressure on the surface 90 and on the annular surface 100 is the same, the pressure-related influences and the flow-related influences neutralize. They become a constant variable, which is inversely proportional to the opening gap of the actuators.
  • the booster piston 4d which coaxially surrounds the actuating piston 4a.
  • the push rod 5 is a separate component which is guided centered on the amplifier side in the booster piston 4d without a fixed connection and seals the hydraulic pressure in the regulated pressure chamber 112 on the booster piston 4d with respect to the container connection 1c exposed to atmospheric pressure by means of sealing element 43.
  • On the master cylinder side the push rod 5 is mounted in the pressure piston by means of a spherical surface. This condition must be maintained if the amplifier is intact. This is particularly true in the start-up phase of the booster piston 4d, ie if the regulated hydraulic pressure has not yet reached the so-called start-up pressure and this also applies to a brake circuit failure of the upstream master cylinder la. To ensure this function, this module meets the following conditions: 1.
  • the sealed diameter on the push rod 5 is smaller than the master cylinder nominal diameter.
  • the spring force of the auxiliary spring 5a is greater than the force product of the push rod area and the starting pressure.
  • the frictional resistance of the seal 47 on the booster piston 4d is smaller than the product of the push rod ring surface 80 and the starting pressure.
  • Freewheel pressure is the pressure that must be built up to overcome all friction and spring forces in the booster piston / push rod functional unit.
  • the regulated storage pressure of the energy supply ld is missing or the reduced storage pressure or the regulated pressure become ineffective due to leakage.
  • actuating piston 4a pushes push rod 5 out of its bearing in booster piston 4d against auxiliary spring 5a.
  • the booster piston 4d remains in its current position, the seal between the regulated pressure chamber 112 and the container connection 1c for the atmospheric hydraulic supply is broken.
  • the push rod 5 slides on its centering ribs 110 in the housing bore.
  • the restoring force of the compression spring 5a is designed to a minimum for this emergency.
  • this also lacks the regulated accumulator pressure in the valve housing 6a, whereupon the brake pressure applied from the master cylinder la shifts the stepped piston 6b from a certain pressure level, and the hydraulic translation of the master cylinder pressure takes place in accordance with the specified parameter.
  • the input force acts on the actuation piston 4a via the pedal rod.
  • the entire actuating piston 4a is displaced by an empty travel, so that the ball of the valve body 13 tightly closes the valve bore 7 arranged in the push rod 5.
  • the collar 15 of the valve seat 4c lifts the same way from the end face of the booster piston 4a, the end face of the valve seat 4c is still a long way away from the opposite stop face in the push rod 5.
  • the actuating piston 4a moves further in the direction of the push rod 5, while the valve body 13 with the stepped piston is supported on the valve bore 7 via the ball and the Cannot follow the path of the actuating piston 4a.
  • the valve body sealing surface is thus lifted from the valve seat 4c free of free travel and reduced accumulator pressure can flow into the connected pressure chamber 112 along the annular gap between the actuating piston and the booster piston 4d.
  • a pressure builds up behind the booster piston 4d, which causes it to follow in the direction of movement of the actuating piston 4a.
  • the push rod 5 seated against the stop is also displaced with the valve bore 7 against the auxiliary spring 5a.
  • the valve body 13 supported on the valve bore 7 also follows and thus closes the gap between the valve body sealing surface and the valve seat again, thus ending the pressure build-up behind the booster piston 4d.
  • each increase in the regulated pressure via the piston surface 165 causes a brief displacement (opening) of the control elements 119, 120 of the pressure reducing valve 2 and thus an increase in the reduced storage pressure according to defined parameters.
  • the stepped piston 6b is pressed by the regulated pressure against a soft stop in the cover 6c and held there.
  • the pressure from the master cylinder la through the bore 123, 124 is passed unchanged through the bore 125 to the wheel cylinder.
  • the invention relates to a hydraulic amplifier (booster housing 1) arranged in series between the brake pedal and master brake cylinder la, which is actuated by the brake pedal by means of an actuating device 4 Foot strength proportionally increased according to the principle of hydraulic translation of surfaces.
  • the booster is preferably operated with brake fluid (monofluid), the container connection lc is provided in the connection area of the booster housing 1 to the master cylinder la and the booster piston 4d and the push rod 5 are separate components.
  • brake fluid monoofluid
  • a hydraulic return action on the actuating piston 4a is additionally used to return the actuating unit to the release position 4, which results from the area difference at the actuating piston 4a, acted upon by the reduced accumulator pressure, and which is approximately 60% of the total restoring force .
  • a further advantage with regard to the functional quality results from the arrangement of a hydraulically controlled pressure reducing valve 2, which reduces the storage pressure as required.
  • a functional expansion of the amplifier is ensured by a stepped valve 6 adapted to the amplifier housing 1 and controlled by the regulated accumulator pressure, as a result of which the main cylinder surface which is pressurized in effect is reduced in the event of an amplifier failure. Due to its design, the amplifier is therefore able to achieve a gain factor between 4.8 - 10.
  • valve housing 1 is suitable by a corresponding housing adaptation for the adaptation of master cylinders, which have previously been combined with vacuum boosters.
  • the design of the moving internal parts of the amplifier are geared towards the smallest possible diameter, friction, spring forces and number of moving parts To achieve the lowest possible input power losses in the event of amplifier failure.
  • the chosen design of the amplifier allows a fully automatic assembly. A relatively simple change in the amplification factor is achieved by replacing the booster piston 4d and adapting the receiving bore for the booster piston 4d. Because of the continuous bore of the housing and the short precision surfaces, the design is particularly easy to manufacture. Expensive precision control elements can be dispensed with using the selected 4-4e actuation unit.
  • the selected arrangement of the internal amplifier parts not only ensures a reduction in size, but also the permissible operating pressure can be increased.
  • the arrangement of the container connection 1c away from the booster piston 4d means that seals can be saved in the displacement path of the booster piston 4d, which reduces the friction.
  • the push rod 5 is a separate component, which is advantageously guided centered in the booster piston 4d without a fixed connection on the amplifier side and seals the hydraulic pressure in the regulated pressure chamber 112 against the booster piston 4d by means of a sealing element 43.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Braking Systems And Boosters (AREA)

Abstract

The invention relates to a hydraulic brake booster, especially for motor vehicle braking systems, with at least one transmission piston (4d) in an brake booster housing (1) to which fluid from a power supply (1d) can be applied via a valve body (13) in the brake booster housing (1). Depending on the position of an actuating piston (4a), the fluid from the power supply (1d) is applied via the valve body (13) to a pressure chamber (112) accepting the transmission piston (4d), or the pressure chamber (112) is connected pressurelessly to a container connection (1c). The valve body (13) is fitted on a stepped regulating piston (4b) which is guided to be axially movable in the actuating piston (4a), and the valve seat (4c) is secured at the end of the actuating piston (4a), through the drilling of which penetrates an extension of the valve body (13) extending as far as a valve drilling (7) in the piston of the pressure rod (5).

Description

Hydraulischer VerstärkerHydraulic amplifier
Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Verstärker, insbesondere für Kraftfahrzeugbremsanlagen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a hydraulic amplifier, in particular for motor vehicle brake systems according to the preamble of patent claim 1.
Aus der DE 40 21 700 AI ist bereits ein hydraulischer Kraftverstärker bekannt geworden, der in seiner Bauform als sogenannter Rohrverstärker einen Übersetzerkolben im Verstärkergehäuse aufweist, der über einen als Sitzventil wirksamen Ventilkörper den Druck einer Energieversorgung in einen den Übersetzerkolben aufnehmenden Druckraum einleitet, sofern der Betätigungskolben unter Krafteinwirkung steht. In der Pedallösestellung ist der Druckraum drucklos mit einem atmosphärischen Behälteranschluß verbunden. Bei diesem mit einem Kugelventil versehenen Verstärker kommt es infolge des Axialspiels der Kugel zu Geräuschen oder gar zu Rückwirkungen auf das Pedal infolge einer Druckpulsation der Energieversorgung.From DE 40 21 700 AI a hydraulic power booster has already become known, which in its design as a so-called tube booster has a booster piston in the booster housing, which, via a valve body acting as a seat valve, introduces the pressure of an energy supply into a pressure chamber receiving the booster piston, provided that the actuating piston is under force. In the pedal release position, the pressure chamber is connected to an atmospheric container connection without pressure. In this amplifier, which is provided with a ball valve, there is noise as a result of the axial play of the ball or even reactions on the pedal as a result of a pressure pulsation in the energy supply.
Weiterhin ist aus der DE 40 15 883 AI bereits ein hydraulischer Kraftverstärker bekannt geworden, der gleichfalls als Rohrverstärker ausgebildet ist und die Druckmittelsteuerung in Richtung der zu beaufschlagenden Fläche am Übersetzerkolben mittels eines Schieberventils vollzieht. Bei diesem Kraftverstärker wird der Druck der Energieversorgung nicht direkt zum Schieberventil geleitet, sondern mittels Druckminder- und Druckbegrenzerventil voreingestellt. Die Verwendung eines Schieberventils erfordert die Einhaltung enger Passungsspiele, wodurch sich die Herstellung des Kraftverstärkers verteuert. Daher ist es die Aufgabe der Erfindung, einen hydraulischen Verstärker der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß sich mit einfachen, funktionssicheren Mitteln ein kostengünstiger, universell verwendbarer und komfortabel bedienbarer Kraftverstärker herstellen läßt.Furthermore, from DE 40 15 883 AI a hydraulic power booster has already become known, which is also designed as a tube booster and carries out the pressure medium control in the direction of the surface to be acted upon on the booster piston by means of a slide valve. With this power amplifier, the pressure of the energy supply is not sent directly to the slide valve, but is preset by means of a pressure reducing and pressure limiting valve. The use of a slide valve requires tight fit play to be observed, which increases the cost of manufacturing the power amplifier. It is therefore the object of the invention to improve a hydraulic amplifier of the type mentioned at the outset such that an inexpensive, universally usable and comfortably operable power amplifier can be produced using simple, functionally reliable means.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für den Kraftverstärker der gattungsbildenden Art gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is achieved for the power amplifier of the generic type according to the features of claim 1.
Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung gehen nachfolgend anhand der Beschreibung zweier Ausführungsbeispiele hervor.Further features, advantages and possible uses of the invention will become apparent from the description of two exemplary embodiments.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 eine Gesamtansicht des erfindungsgemäßen Kraftverstärkers im Längsschnitt,1 is an overall view of the power amplifier according to the invention in longitudinal section,
Fig. 2 einen vergrößerten Teilausschnitt wesentlicher Merkmale des Kraftverstärkers nach Fig. 1.2 shows an enlarged partial section of essential features of the power amplifier according to FIG. 1.
Die Fig. 1 zeigt den Aufbau des hydraulischen Verstärkers, bestehend aus einem Verstärkergehäuse 1, mit der Adaptation eines Hauptzylinders la, eines Befestigungsflansches lb, eines Behälteranschlusses lc, mit einem Anschluß für eine Energieversorgung ld und die Adaption eines Stufenventils le. Ferner zeigt die Abbildung ein schräg zur Längsachse in das Ventilgehäuse 1 eingeführtes Druckminderventil 2, an das die Energieversorgung ld (Pumpe-Speichereinheit) angeschlossen ist. Eine als Patronen-Einsatzteil in das Verstärkergehäuse 1 in Längsrichtung eingeführte Betätigungseinheit 4 besteht aus einem hohlen Betätigungskolben 4a, der einen Regelkolben 4b sowie einen am Betätigungskolben 4a befestigten Ventilsitz 4c aufweist. Weiterhin ist ein Übersetzerkolben 4d zwischen der hinteren Gehäuseaufnahme 4e der Betätigungseinheit 4 und der Druckstange 5 dem Betätigungskolben 4a übergestülpt. Alle vorgenannten Teile der Betätigungseinheit 4 sind zueinander koaxial ausgerichtet und gewissermaßen miteinander verschachtelt.Fig. 1 shows the structure of the hydraulic amplifier, consisting of an amplifier housing 1, with the adaptation of a master cylinder la, a mounting flange lb, a container connection lc, with a connection for a power supply ld and the adaptation of a step valve le. Furthermore, the illustration shows a pressure reducing valve 2, which is inserted obliquely to the longitudinal axis into the valve housing 1 and to which the energy supply ld (pump-storage unit) is connected. An actuating unit 4 inserted as a cartridge insert into the amplifier housing 1 in the longitudinal direction consists of a hollow actuating piston 4a, which has a regulating piston 4b and a valve seat 4c attached to the actuating piston 4a. There is also a booster piston 4d between the rear Housing receptacle 4e of the actuating unit 4 and the push rod 5 slipped over the actuating piston 4a. All of the above-mentioned parts of the actuation unit 4 are aligned coaxially with one another and, as it were, nested with one another.
Die Druckstange 5 weist eine Rückstellfeder 5a und ein Federlager 5b auf, das im Bereich des Hauptzylinderflansches gehalten ist. Auch diese Teile befinden sich in einer koaxialen Anordnung gegenüber der Betätigungseinheit 4, womit baulich die Merkmale eines sogenannten Rohrverstärkers erfüllt sind.The push rod 5 has a return spring 5a and a spring bearing 5b, which is held in the region of the master cylinder flange. These parts are also in a coaxial arrangement with respect to the actuation unit 4, which structurally fulfills the features of a so-called tube amplifier.
Aus der Fig. 1 geht ferner ein Stufenventil 6 mit einem Ventilgehäuse 6a, einem darin befindlichen Stufenkolben 6b, einem Deckel 6c, einer Schraube 6d und einer Dichtungsplatte 6e zum Anflanschen des Stufenventils 6 am Verstärkergehäuse 1 hervor. Zwei Stufenventile 6 sind in Zwillingsanordnung für eine Zweikreiεbremsanlage am Verstärkergehäuse 1 angeflanscht. Bei diesen Stufenventilen 6 handelt es sich um eine wesentlich vereinfachte und kostengünstigere Version des in der DE 40 32 206 AI beschriebenen Umschaltventils, das um eine wesentliche Funktion erweitert wurde. Diese Funktionserweiterung beinhaltet die Aufteilung des Bremsflüssigkeitsvolumens pro Kreis in ein sogenanntes Anlegevolumen und ein sogenanntes Druckerhöhungsvolumen, das für die gesetzich geforderte Mindestabbremsung bei Verstärkerausfall nötig ist.1 also shows a step valve 6 with a valve housing 6a, a step piston 6b located therein, a cover 6c, a screw 6d and a sealing plate 6e for flanging the step valve 6 onto the booster housing 1. Two stage valves 6 are flanged to the booster housing 1 in a twin arrangement for a two-circuit brake system. These step valves 6 are a significantly simplified and less expensive version of the changeover valve described in DE 40 32 206 AI, which has been expanded to include an essential function. This expansion of functions includes the division of the brake fluid volume per circuit into a so-called application volume and a so-called pressure increase volume, which is necessary for the legally required minimum braking in the event of an amplifier failure.
Im nachfolgenden wird anhand der Fig. 1 auf die einzelnen baulichen als auch funktionellen Merkmale der Erfindung eingegangen. In der Lösestellung steht der Speicherdruck über einen Anschluß für die Energieversorgung ld auf der Eingangsseite (Flächendifferenz der Flächen 166-165) des Druckminderventils 2 an, das in dieser Funktionsstellung als Druckbegrenzer arbeitet und den Speicherdruck auf der Ausgangsseite 52 des Druckminderventils 2 auf einen Festwert begrenzt. Der Speicherdruck wird zum geminderten Speicherdruck, welcher durch die schräg verlaufende Gehäusebohrung 53 in den Ringraum 54 der Aufnahme 4e und von dort durch die Kanalbohrungen 55 in den Ringraum 56 der Betätigungskolbenbohrung gelangt. Diese Bohrung ist auf der Verstärkungsseite im Führungsbereich des Betätigungskolbens 4a kleiner als auf der Gegenseite im Bereich der Pedalstange. Der Durchmesser des Betätigungskolbens 4a ist bis zu dessen Ringnut 9 kleiner als am nach außen gedichteten Endabschnitt des Betätigungskolbens 4a. Entlang dieses Ringspaltes gelangt der geminderte Druck vom Ringraum 56 in die Ringnut 9 und von dort in die Bohrungen 10,11 des Betätigungskolbens 4a in den Regelkolbenraum 4f, durch die Kolbenbohrung 12 und an der Ventilkörpereinspannung vorbei in den Druckregelraum 112. Der Ventilkörper 13 hat die Aufgabe, den geminderten Speicherdruck am Ventilsitz 4c abzudichten. Alle übrigen Naßräume im Verstärkergehäuse 1, im Stufenventil 6 und im Hauptzylinder la sind während dieser Abdichtwirkung drucklos und mit einem Ausgleichsbehälter (Behälteranschluß lc) verbunden. Die Endlage des Betätigungskolbens 4a in der Lösestellung ist wie folgt definiert: Durch die ungleich großen Durchmesser am Betätigungskolben 4a besteht eine Flächendifferenz (Ringfläche), die vom geminderten Speicherdruck beaufschlagt ist und die eine Kraftkomponente entgegen der Pedal-Eingangskraftrichtung ergibt. Diese Kraftkomponente ist direkt proportional zum anliegenden hydraulischen Druck. Der hydraulische Druck ist in der Lösestellung des Verstärkers durch den im Druckminderventil 2 definierten Druckbegrenzungswert konstant (statisch), in der Bremsstellung wirkt der hydraulische Druck am Betätigungskolben 4a durch den geregelten hydraulischen Druck steigend (dynamisch). Durch den verjüngten Abschnitt am Betätigungskolben 4a gelangt der geminderte Speicherdruck nicht nur zum Regelkolben 4b, sondern es entsteht eine hydraulische Rückstellwirkung am Betätigungskolben 4a entgegengesetzt zur Eingangskraftrichtung, die bewirkte, daß dieser über den Bund 15 des im Betätigungskolben 4a axial gesicherten Ventilsitzes 4c über die Stirnflächen des Übersetzerkolbens 4d an der Stirnfläche der Aufnahme 4e zum Anschlag kommt und gehalten wird. Die Aufnahme 4e ist durch einen Sicherungsring im Verstärkergehäuse 1 lagefixiert.The individual structural and functional features of the invention are discussed below with reference to FIG. 1. In the release position, the accumulator pressure is applied via a connection for the energy supply ld on the input side (area difference of the surfaces 166-165) of the pressure reducing valve 2, which works as a pressure limiter in this functional position and the accumulator pressure on the Output side 52 of the pressure reducing valve 2 limited to a fixed value. The accumulator pressure becomes the reduced accumulator pressure, which passes through the inclined housing bore 53 into the annular space 54 of the receptacle 4e and from there through the channel bores 55 into the annular space 56 of the actuating piston bore. This bore is smaller on the reinforcement side in the guide area of the actuating piston 4a than on the opposite side in the area of the pedal rod. The diameter of the actuating piston 4a is up to its annular groove 9 smaller than at the outwardly sealed end section of the actuating piston 4a. Along this annular gap, the reduced pressure passes from the annular space 56 into the annular groove 9 and from there into the bores 10, 11 of the actuating piston 4a into the control piston space 4f, through the piston bore 12 and past the valve body clamping into the pressure control space 112. The valve body 13 has this Task to seal the reduced storage pressure at valve seat 4c. All other wet rooms in the amplifier housing 1, in the stepped valve 6 and in the master cylinder la are depressurized during this sealing effect and connected to an expansion tank (tank connection lc). The end position of the actuating piston 4a in the release position is defined as follows: Due to the unevenly large diameter on the actuating piston 4a, there is an area difference (annular surface) which is acted upon by the reduced storage pressure and which results in a force component against the pedal input force direction. This force component is directly proportional to the hydraulic pressure applied. The hydraulic pressure is constant (static) in the release position of the amplifier due to the pressure limitation value defined in the pressure reducing valve 2, in the braking position the hydraulic pressure on the actuating piston 4a increases (dynamic) due to the regulated hydraulic pressure. Through the tapered section on the actuating piston 4a, the reduced accumulator pressure not only reaches the regulating piston 4b, but one is created Hydraulic restoring action on the actuating piston 4a opposite to the direction of the input force, which caused it to come to a stop via the collar 15 of the valve seat 4c axially secured in the actuating piston 4a via the end faces of the booster piston 4d on the end face of the receptacle 4e. The receptacle 4e is fixed in position by a locking ring in the amplifier housing 1.
Im nachfolgenden werden wesentliche Funktionsmerkmale der Betätigungseinheit 4 unter Beachtung der Fig. 2 erläutert, die einen vergrößerten Ausschnitt des Verstärkers nach Fig. 1 zeigt. Die Betätigungseinheit 4 hat einen Ventilsitz 4c, einen Ventilkörper 13 mit einem Regelkolben 4b und eine Druckfeder 33, die sich am Betätigungskolben 4a abstützt. Alle Teile sind, wie bereits eingangs erwähnt, koaxial im Betätigungskolben 4a angeordnet. Der Ventilkörper 13 und der Ventilsitz 4c bilden eine Kugel-Dichtsitz- Regelelementenkombination. Für das Öffnen einer solchen hydraulisch druckbeaufschlagten Kombination ist eine Betätigungskraft entsprechend der druckbeaufschlagten Fläche mal dem Einspeisedruck nötig, also einen hohen wegunabhängigen Kraftanstieg bei volumendurchsatzgerechter Auslegung dieser Regelelemente. Außerdem erzeugt eine derartige Sitzventilanordnung entweder Geräusche oder überträgt Druckpulsationen auf das Pedal. Ein solches Verhalten ist bei einem Verstärker in den wenigsten Fällen akzeptabel. In bekannten Serienverstärkern wird deshalb häufig ein wesentlich teureres Schieberventil eingesetzt. Die nunmehr beanspruchte Betätigungseinheit 4 gleicht durch funktionelle Kombination des Ventilkörpers 13 mit einem gestuften Regelkolben 4b alle statischen und dynamischen Einflüsse aus. Dies geschieht dadurch, daß der geminderte Speicherdruck durch eine Zentralbohrung 12 auf beiden Seiten des Regelkolbens 4b ansteht. Die Flächendifferenz der Kolbenflächen 70 und 80 entspricht bis auf einen Korrekturfaktor der druckbeaufschlagten Fläche 90 des Ventilkörpers 13, so daß die Kräfte in der Summe ausgeglichen sind. Die zum Abheben des Ventilkörpers 13 am Beginn der Betätigung nötige Kraft wird nur durch die Reibung der Dichtelemente am Regelkolben 4b und die Auslegung der Druckfeder 33 bestimmt. Im dynamischen Bereich und damit während der hydraulischen Druckregelung, wird dieses Gleichgewicht nicht durch eine aus dem geregelten Speicherdruck auf der Fläche 90 resultierende Kraft und nicht durch strömungsbedingte Einflüsse gestört, da die Ringfläche 100 des Regelkolbens 4b durch Bohrungen 110 mit dem geregelten hydraulischen Druck im Druckraum 112 verbunden ist. Da die Ringfläche 100 der Fläche 90 entspricht und da der geregelte Druck an der Fläche 90 und an der Ringfläche 100 gleich groß ist, neutralisieren sich die druckbedingten Einflüsse und die strömungsbedingten Einflüsse. Sie werden zu einer konstanten Größe, die sich umgekehrt proportional zum Öffnungsspalt der Betätigungselemente verhält.In the following, essential functional features of the actuation unit 4 are explained with reference to FIG. 2, which shows an enlarged section of the amplifier according to FIG. 1. The actuation unit 4 has a valve seat 4c, a valve body 13 with a control piston 4b and a compression spring 33, which is supported on the actuation piston 4a. As already mentioned at the beginning, all parts are arranged coaxially in the actuating piston 4a. The valve body 13 and the valve seat 4c form a ball-sealing-seat control element combination. To open such a hydraulically pressurized combination, an actuating force corresponding to the pressurized area times the feed pressure is necessary, that is, a high path-independent force increase with design of these control elements in accordance with the volume throughput. In addition, such a seat valve arrangement either generates noise or transmits pressure pulsations to the pedal. Such behavior is rarely acceptable with an amplifier. In known series amplifiers, therefore, a much more expensive slide valve is often used. The actuating unit 4 now claimed compensates for all static and dynamic influences by functional combination of the valve body 13 with a stepped control piston 4b. This is done in that the reduced storage pressure is present through a central bore 12 on both sides of the control piston 4b. The surface difference of the piston surfaces 70 and 80 corresponds to a correction factor of the pressurized surface 90 of the Valve body 13 so that the forces are balanced in total. The force required to lift the valve body 13 at the start of the actuation is determined only by the friction of the sealing elements on the control piston 4b and the design of the compression spring 33. In the dynamic range and thus during the hydraulic pressure control, this balance is not disturbed by a force resulting from the regulated accumulator pressure on the surface 90 and not by flow-related influences, since the annular surface 100 of the control piston 4b through bores 110 with the regulated hydraulic pressure in the pressure chamber 112 is connected. Since the annular surface 100 corresponds to the surface 90 and since the regulated pressure on the surface 90 and on the annular surface 100 is the same, the pressure-related influences and the flow-related influences neutralize. They become a constant variable, which is inversely proportional to the opening gap of the actuators.
Die Fig. 2 zeigt ferner den Übersetzerkolben 4d, der den Betätigungskolben 4a koaxial umgibt. Die Druckstange 5 ist ein separates Bauteil, welches verstärkerseitig im Übersetzerkolben 4d ohne feste Verbindung zentriert geführt ist und mittels Dichtelement 43 den hydraulischen Druck im geregelten Druckraum 112 am Übersetzerkolben 4d gegenüber dem den atmosphärischen Druck ausgesetzten Behälteranschluß lc abdichtet. Hauptzylinderseitig ist die Druckstange 5 mittels Kugeloberfläche im Druckkolben gelagert. Dieser Zustand muß bei intaktem Verstärker erhalten bleiben. Das gilt besonders in der Anlaufphase des Übersetzerkolbens 4d, d.h. wenn der geregelte hydraulische Druck noch nicht den sogenannten Loslaufdruck erreicht hat und dies gilt auch bei einem Bremskreisausfall des vorgeschalteten Hauptzylinders la. Zur Gewährleistung dieser Funktion erfüllt diese Baueinheit folgende Bedingungen: 1. Der abgedichtete Duchmesser an der Druckstange 5 ist kleiner als der Hauptzylinder-Nenndurchmesser.2 also shows the booster piston 4d, which coaxially surrounds the actuating piston 4a. The push rod 5 is a separate component which is guided centered on the amplifier side in the booster piston 4d without a fixed connection and seals the hydraulic pressure in the regulated pressure chamber 112 on the booster piston 4d with respect to the container connection 1c exposed to atmospheric pressure by means of sealing element 43. On the master cylinder side, the push rod 5 is mounted in the pressure piston by means of a spherical surface. This condition must be maintained if the amplifier is intact. This is particularly true in the start-up phase of the booster piston 4d, ie if the regulated hydraulic pressure has not yet reached the so-called start-up pressure and this also applies to a brake circuit failure of the upstream master cylinder la. To ensure this function, this module meets the following conditions: 1. The sealed diameter on the push rod 5 is smaller than the master cylinder nominal diameter.
2. Die Federkraft der Hilfsfeder 5a ist größer als das Kraftprodukt aus Druckstangenfläche und Loslaufdruck.2. The spring force of the auxiliary spring 5a is greater than the force product of the push rod area and the starting pressure.
3. Der Reibungswiderstand der Dichtung 47 am Übersetzerkolben 4d ist kleiner als das Produkt aus Druckstangenringflache 80 und Loslaufdruck. Der Loslaufdruck ist der Druck, der aufgebaut werden muß, um alle Reibungs- und Federkräfte in der Übersetzerkolben- /Druckstangenfunktionseinheit zu überwinden.3. The frictional resistance of the seal 47 on the booster piston 4d is smaller than the product of the push rod ring surface 80 and the starting pressure. Freewheel pressure is the pressure that must be built up to overcome all friction and spring forces in the booster piston / push rod functional unit.
Bei ausgefallener hydraulischer Verstärkung fehlt der geregelte Speicherdruck der Energieversorgung ld oder der geminderte Speicherdruck oder der geregelte Druck werden durch Leckage wirkungslos. Der Betätigungskolben 4a schiebt nach Überwindung des Ventilschließweges (Axialluftspalte zwischen Bund 15 des Ventilsitzes 4c und Boden der Druckstange 5) die Druckstange 5 gegen die Hilfsfeder 5a aus ihrem Lager im Übersetzerkolben 4d heraus. Der Übersetzerkolben 4d verbleibt auf seiner momentanen Position, die Abdichtung zwischen dem geregelten Druckraum 112 und dem Behälteranschluß lc zur atmosphärischen Hydraulikversorgung wird aufgehoben. Die Druckstange 5 gleitet auf ihren Zentrierrippen 110 in der Gehäusebohrung. Bei diesem Notbetrieb entfällt der Reibungswiderstand der Dichtung 47, die Federkraft der hydraulischen Federwirkung und der Panschverlust, der bei der Betätigung durch das Umpumpen der Bremsflüssigkeit über den Ausgleichsbehälter am Behälteranschluß lc in dem Druckraum 112 entsteht. Bei Verstärkerausfall gelangt der Bund 15 des Ventilsitzes 4c an den Boden der Druckstange 5. Damit ist eine mechanische Verbindung zwischen dem Hauptzylinder la und dem Bremspedal hergestellt. Durch die Aufhebung der Abdichtung zwischen dem Kolben der Druckstange 5 und dem Übersetzerkolben 4d, ist der Druckraum 112 an den zum Ausgleichsbehälter führenden Druckstangenraum angeschlossen. Eventuell durch Fußkraft vom Ausgleichsbehälter in den Druckraum 112 gepumptes Bremsflüssigkeitsvolumen kann sich direkt über die Lücken in den Führungsrippen 110 und damit am Bund 15 vorbei in Richtung des Druckstangenraums ausgleichen. Die Rückstellkraft der Druckfeder 5a ist hierbei für diesen Notfall auf ein Minimum ausgelegt. Bei der Verwendung eines Stufenventils 6 fehlt diesem ebenso im Ventilgehäuse 6a der geregelte Speicherdruck, worauf der aus dem Hauptzylinder la anstehende Bremsdruck den Stufenkolben 6b ab einem bestimmten Druckniveau verschiebt und es erfolgt damit die hydraulische Übersetzung des Hauptzylinderdrucks gemäß vorgegebenem Parameter.If the hydraulic boost fails, the regulated storage pressure of the energy supply ld is missing or the reduced storage pressure or the regulated pressure become ineffective due to leakage. After overcoming the valve closing path (axial air gaps between collar 15 of valve seat 4c and bottom of push rod 5), actuating piston 4a pushes push rod 5 out of its bearing in booster piston 4d against auxiliary spring 5a. The booster piston 4d remains in its current position, the seal between the regulated pressure chamber 112 and the container connection 1c for the atmospheric hydraulic supply is broken. The push rod 5 slides on its centering ribs 110 in the housing bore. In this emergency operation, the frictional resistance of the seal 47, the spring force of the hydraulic spring action and the loss of splashing, which occurs when actuated by pumping the brake fluid through the expansion tank at the tank connection 1c in the pressure chamber 112, are eliminated. In the event of an amplifier failure, the collar 15 of the valve seat 4c comes to the bottom of the push rod 5. A mechanical connection between the master cylinder la and the brake pedal is thus established. By breaking the seal between the piston of the pressure rod 5 and the booster piston 4d, the pressure chamber 112 is connected to the pressure rod chamber leading to the expansion tank. Possibly pumped from the expansion tank into the pressure chamber 112 by foot force Brake fluid volume can compensate directly via the gaps in the guide ribs 110 and thus past the collar 15 in the direction of the push rod space. The restoring force of the compression spring 5a is designed to a minimum for this emergency. When using a stepped valve 6, this also lacks the regulated accumulator pressure in the valve housing 6a, whereupon the brake pressure applied from the master cylinder la shifts the stepped piston 6b from a certain pressure level, and the hydraulic translation of the master cylinder pressure takes place in accordance with the specified parameter.
In der Bremsenbetätigungsstellung wirkt die Eingangskraft über die Pedalstange auf den Betätigungskolben 4a. Nach Überwindung der hydraulischen Rückstellkraft und der Reibung der Dichtelemente am Betätigungskolben 4a wird der gesamte Betätigungskolben 4a um einen Leerweg verschoben, so daß die Kugel des Ventilkörpers 13 die in der Druckstange 5 angeordnete Ventilbohrung 7 dicht verschließt. Der Bund 15 des Ventilsitzes 4c hebt dabei um den gleichen Weg von der Stirnfläche des Übersetzerkolbens 4a ab, die Stirnfläche des Ventilsitzes 4c ist noch um den größtnötigen Regelweg von der gegenüberliegenden Anschlagfläche in der Druckstange 5 entfernt. Wird die Eingangskraft um die Federkraft der Druckfeder 33 und um die Reibung der Dichtelemente am Regelkolben 4b erhöht, bewegt sich der Betätigungskolben 4a weiter in Richtung Druckstange 5, während der Ventilkörper 13 mit dem gestuften Kolben sich über die Kugel auf der Ventilbohrung 7 abstützt und dem Weg des Betätigungskolbens 4a nicht folgen kann. Damit wird leerwegfrei die Ventilkörperdichtflache vom Ventilsitz 4c abgehoben und geminderter Speicherdruck kann entlang des Ringspalts zwischen Betätigungskolben und Übersetzerkolben 4d in den angeschlossenen Druckraum 112 einströmen. Hinter dem Übersetzerkolben 4d baut sich ein Druck auf, der diesen in der Bewegungsrichtung des Betätigungskolbens 4a folgen läßt. Dabei wird die auf Anschlag sitzende Druckstange 5 mit der Ventilbohrung 7 gegen die Hilfsfeder 5a mitverschoben. Der auf der Ventilbohrung 7 abgestützte Ventilkörper 13 folgt ebenfalls und schließt somit wieder den Spalt zwischen der Ventilkörperdichtflache und dem Ventilsitz, womit der Druckaufbau hinter dem Übersetzerkolben 4d beendet ist.In the brake actuation position, the input force acts on the actuation piston 4a via the pedal rod. After overcoming the hydraulic restoring force and the friction of the sealing elements on the actuating piston 4a, the entire actuating piston 4a is displaced by an empty travel, so that the ball of the valve body 13 tightly closes the valve bore 7 arranged in the push rod 5. The collar 15 of the valve seat 4c lifts the same way from the end face of the booster piston 4a, the end face of the valve seat 4c is still a long way away from the opposite stop face in the push rod 5. If the input force is increased by the spring force of the compression spring 33 and by the friction of the sealing elements on the regulating piston 4b, the actuating piston 4a moves further in the direction of the push rod 5, while the valve body 13 with the stepped piston is supported on the valve bore 7 via the ball and the Cannot follow the path of the actuating piston 4a. The valve body sealing surface is thus lifted from the valve seat 4c free of free travel and reduced accumulator pressure can flow into the connected pressure chamber 112 along the annular gap between the actuating piston and the booster piston 4d. A pressure builds up behind the booster piston 4d, which causes it to follow in the direction of movement of the actuating piston 4a. The push rod 5 seated against the stop is also displaced with the valve bore 7 against the auxiliary spring 5a. The valve body 13 supported on the valve bore 7 also follows and thus closes the gap between the valve body sealing surface and the valve seat again, thus ending the pressure build-up behind the booster piston 4d.
Wird nun die Eingangkraft weiter erhöht, bewegt sich der Betätigungskolben 4a erneut in Richtung der Druckstange 5, ohne daß der Ventilkörper 13 folgen kann. Der oben beschriebene Regelzyklus kann erneut beginnen. Mit jeder Eingangskrafterhöhung erhöht sich folglich der Druck im abgeschlossenen Druckraum 112 (geregelter Druck) und der Übersetzerkolben 4d verstärkt diese Wirkung. Dieser geregelte Druck steht über die Bohrung 155 an der Kolbenfläche 165 des Druckminderventils 2 und über die Bohrung 17 auf dem Innendurchmesser des Stufenkolbens 6b im Stufenventil an.If the input force is now increased further, the actuating piston 4a moves again in the direction of the push rod 5 without the valve body 13 being able to follow. The control cycle described above can start again. With each increase in the input force, the pressure in the closed pressure chamber 112 (regulated pressure) consequently increases and the booster piston 4d reinforces this effect. This regulated pressure is applied via the bore 155 to the piston surface 165 of the pressure reducing valve 2 and via the bore 17 to the inside diameter of the stepped piston 6b in the stepped valve.
Im Druckminderventil 2 bewirkt jede Erhöhung des geregelten Drucks über die Kolbenfläche 165 eine kurzzeitige Verschiebung (Öffnung) der Regelelemente 119,120 des Druckminderventils 2 und damit eine Anhebung des geminderten Speicherdrucks gemäß definierter Parameter.In the pressure reducing valve 2, each increase in the regulated pressure via the piston surface 165 causes a brief displacement (opening) of the control elements 119, 120 of the pressure reducing valve 2 and thus an increase in the reduced storage pressure according to defined parameters.
Im Stufenventil 6 wird der Stufenkolben 6b durch den geregelten Druck gegen einen weichen Anschlag im Deckel 6c gedrückt und dort gehalten. Der aus dem Hauptzylinder la über die Bohrung 123,124 anstehende Druck wird unverändert über die Bohrung 125 an die Radzylinder weitergegeben.In the stepped valve 6, the stepped piston 6b is pressed by the regulated pressure against a soft stop in the cover 6c and held there. The pressure from the master cylinder la through the bore 123, 124 is passed unchanged through the bore 125 to the wheel cylinder.
Zusammenfassend ist nunmehr ersichtlich, daß es sich bei der Erfindung um einen zwischen Bremspedal und Hauptbremszylinder la in Reihe angeordneten hydraulischen Verstärker (Verstärkergehäuse 1) handelt, der mittels einer Betätigungseinrichtung 4 die vom Bremspedal angesteuerte Fußkraft proportional nach dem Prinzip einer hydraulischen Übersetzung von Flächen verstärkt.In summary, it can now be seen that the invention relates to a hydraulic amplifier (booster housing 1) arranged in series between the brake pedal and master brake cylinder la, which is actuated by the brake pedal by means of an actuating device 4 Foot strength proportionally increased according to the principle of hydraulic translation of surfaces.
Zur Optimierung der Funktion wird der Verstärker vorzugsweise mit Bremsflüssigkeit (Monofluid) betrieben, der Behälteranschluß lc ist im Anschlußbereich des Verstärkergehäuses 1 zum Hauptzylinder la vorgesehen und der Übersetzerkolben 4d und die Druckstange 5 sind voneinander getrennte Bauteile.To optimize the function, the booster is preferably operated with brake fluid (monofluid), the container connection lc is provided in the connection area of the booster housing 1 to the master cylinder la and the booster piston 4d and the push rod 5 are separate components.
Anstelle einer Druckfeder, die außen auf dieInstead of a compression spring on the outside
Betätigungsstange oder innenliegend auf den Übersetzerkolben wirkt, wird zur Rückstellung der Betätigungseinheit in die Lösestellung 4 zusätzlich eine hydraulische Rückstellwirkung am Betätigungskolben 4a genutzt, die sich durch die Flächendifferenz am Betätigungskolben 4a, beaufschlagt vom geminderten Speicherdruck, ergibt und die ca. 60 % der Gesamtrückstellkraft beträgt. Ein weiterer Vorteil im Hinblick auf die Funktionsgüte, ergibt sich durch die Anordnung eines hydraulisch gesteuerten Druckminderventils 2, das den Speicherdruck bedarfsgerecht reduziert. Eine Funktionserweiterung des Verstärkers stellt ein am Verstärkergehäuse 1 adaptiertes und vom geregelten Speicherdruck gesteuertes Stufenventil 6 sicher, wodurch sinnvoll die in ihrer Wirkung druckbeaufschlagte Hauptzylinderfläche bei Verstärkerausfall reduziert wird. Der Verstärker ist somit infolge seiner konstruktiven Auslegung in der Lage, einen Verstärkungsfaktor zwischen 4,8 - 10 zu realisieren.Actuating rod or on the inside of the booster piston, a hydraulic return action on the actuating piston 4a is additionally used to return the actuating unit to the release position 4, which results from the area difference at the actuating piston 4a, acted upon by the reduced accumulator pressure, and which is approximately 60% of the total restoring force . A further advantage with regard to the functional quality results from the arrangement of a hydraulically controlled pressure reducing valve 2, which reduces the storage pressure as required. A functional expansion of the amplifier is ensured by a stepped valve 6 adapted to the amplifier housing 1 and controlled by the regulated accumulator pressure, as a result of which the main cylinder surface which is pressurized in effect is reduced in the event of an amplifier failure. Due to its design, the amplifier is therefore able to achieve a gain factor between 4.8 - 10.
Ferner ist das Ventilgehäuse 1 durch eine entsprechende Gehäuseanpassung für die Adaption von Hauptzylindern geeignet, die bisher mit Vakuumverstärker kombiniert wurden. Die konstruktive Auslegung der bewegten Innenteile des Verstärkers sind auf geringstmögliche Durchmesser, Reibung, Federkräfte und Anzahl bewegter Teile ausgerichtet, um möglichst geringe Eingangskraftverluste bei Verstärkerausfall zu erzielen. Gleichfalls erlaubt die gewählte Konstruktion des Verstärkers eine vollautomatische Montage. Eine relativ einfache Veränderung des Verstärkungsfaktors wird durch Austausch des Übersetzerkolbens 4d und Anpassung der Aufnahmebohrung für den Übersetzerkolben 4d erreicht. Wegen der durchgehenden Gehäusebohrung und der kurzen Präzisionsoberflächen, ergibt sich eine besonders herstellfreundliche Gestaltung. Auf teure Präzisionsregelelemente kann durch die gewählte Betätigungseinheit 4-4e verzichtet werden. Durch die gewählte Anordnung der Verstärkerinnenteile ist nicht nur eine Baugrößenreduzierung gewährleistet, sondern auch der zulässige Betriebsdruck kann erhöht werden.Furthermore, the valve housing 1 is suitable by a corresponding housing adaptation for the adaptation of master cylinders, which have previously been combined with vacuum boosters. The design of the moving internal parts of the amplifier are geared towards the smallest possible diameter, friction, spring forces and number of moving parts To achieve the lowest possible input power losses in the event of amplifier failure. Likewise, the chosen design of the amplifier allows a fully automatic assembly. A relatively simple change in the amplification factor is achieved by replacing the booster piston 4d and adapting the receiving bore for the booster piston 4d. Because of the continuous bore of the housing and the short precision surfaces, the design is particularly easy to manufacture. Expensive precision control elements can be dispensed with using the selected 4-4e actuation unit. The selected arrangement of the internal amplifier parts not only ensures a reduction in size, but also the permissible operating pressure can be increased.
Durch die Anordnung des Behälteranschlusses lc entfernt vom Übersetzerkolben 4d, können Dichtungen im Verschiebeweg des Übersetzerkolbens 4d eingespart werden, womit sich die Reibung reduziert.The arrangement of the container connection 1c away from the booster piston 4d means that seals can be saved in the displacement path of the booster piston 4d, which reduces the friction.
Die Druckstange 5 ist ein separates Bauteil, welches vorteilhaft verstärkerseitig im Übersetzerkolben 4d ohne feste Verbindung zentriert geführt iεt und mittels Dichtelement 43 den hydraulischen Druck im geregelten Druckraum 112 gegen den Übersetzerkolben 4d abdichtet. The push rod 5 is a separate component, which is advantageously guided centered in the booster piston 4d without a fixed connection on the amplifier side and seals the hydraulic pressure in the regulated pressure chamber 112 against the booster piston 4d by means of a sealing element 43.
BezugszeichenlisteReference list
1 Verstärkergehäuse la Hauptzylinder lb Befestigungsflansch lc Behälteranschluß ld Energieversorgung le Stufenventiladapter1 amplifier housing la master cylinder lb mounting flange lc tank connection ld power supply le step valve adapter
2 Druckminderventil2 pressure reducing valve
3 Deckel3 lids
4 Betätigungseinheit 4a Betätigungskolben 4b Regelkolben4 actuating unit 4a actuating piston 4b control piston
4c Ventilsitz4c valve seat
4d Übersetzerkolben4d booster piston
4e Aufnahme4e recording
5 Druckstange5 push rod
5a Rückstellfeder5a return spring
5b Federlager5b spring bearing
6 Stufenventil 6a Ventilgehäuse 6b Stufenkolben 6c Deckel6 step valve 6a valve housing 6b step piston 6c cover
6d Schraube6d screw
6e Dichtungsplatte6e sealing plate
7 Ventilbohrung 9 Ringnut 10,11 Bohrungen7 valve bore 9 annular groove 10,11 bores
12 Kolbenbohrung12 piston bore
13 Ventilkörper 15 Bund13 valve body 15 collar
47 Dichtung47 seal
52 Ausgangsseite52 Output side
53 Gehäusebohrung53 Housing bore
54 Ringraum54 annulus
55 Kanalbohrung Ringraum 0 Kolbenfläche Fläche Ringfläche Bohrung Führungsrippen Druckraum Bohrung ,124 Bohrung ,120 Regelelement 55 channel bore Annulus 0 piston surface area annular surface bore guide ribs pressure chamber bore, 124 bore, 120 control element

Claims

Patentansprüche claims
1. Hydraulischer Verstärker, insbesondere für Kraftfahrzeugbremsanlagen, mit mindestens einem in einem Verstärkergehäuse angeordneten Übersetzerkolben, der über einen im Verstärkergehäuse angeordneten Ventilkörper vom Fluid einer Energieversorgung beaufschlagbar ist, wobei in Abhängigkeit von der Stellung eines Betätigungskolbens über den Ventilkörper das Fluid der Energieversorgung in einem den Übersetzerkolben aufnehmenden Druckraum ansteht, oder der Druckraum drucklos mit einem Behälteranschluß in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper( 13) an einem gestuften Regelkolben (4b) angebracht ist, der axial beweglich im Betätigungskolben(4a) geführt ist, und daß ein Ventilsitz (4c) am Ende des Betätigungskolbens (4a) befestigt ist, dessen Bohrung von einem Fortsatz des Ventilkörpers (13) durchdrungen ist, der sich bis zu einer Ventilbohrung (7) im Kolben der Druckstange (5) erstreckt.1.Hydraulic booster, in particular for motor vehicle brake systems, with at least one booster piston arranged in an booster housing which can be acted upon by the fluid of an energy supply via a valve body arranged in the booster housing, the fluid of the energy supply in one of the two depending on the position of an actuating piston via the valve body Compressor piston receiving pressure chamber is present, or the pressure chamber is connected to a container connection without pressure, characterized in that the valve body (13) is attached to a stepped control piston (4b) which is axially movable in the actuating piston (4a) and that a valve seat (4c) is attached to the end of the actuating piston (4a), the bore of which is penetrated by an extension of the valve body (13) which extends up to a valve bore (7) in the piston of the push rod (5).
2. Hydraulischer Verstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Regelkolben(4a) von einer Zentralbohrung (12) durchdrungen ist, so daß das Fluid der Energieversorgung(ld) auf beiden Stirnflächen des Regelkolbens (4b) ansteht.2. Hydraulic amplifier according to claim 1, characterized in that the control piston (4a) is penetrated by a central bore (12), so that the fluid of the energy supply (ID) is present on both end faces of the control piston (4b).
3. Hydraulischer Verstärker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringfläche (100) an der Stufe des Regelkolbens (4b) näherungsweise der druckbeaufschlagten Schließfläche des Ventilkörpers (13) am Ventilsitz (4c) entspricht.3. Hydraulic amplifier according to claim 1 or 2, characterized in that the annular surface (100) on the step of the control piston (4b) approximately corresponds to the pressurized closing surface of the valve body (13) on the valve seat (4c).
4. Hydraulischer Verstärker nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf der vom Ventilsitz (4c) abgewandten kleineren Stirnfläche des Regelkolbens (4b) eine Druckfeder (33) angebracht ist, die sich im Betätigungskolben (4a) abstützt.4. Hydraulic amplifier according to one of the preceding claims 1 to 3, characterized in that on the A pressure spring (33), which is supported in the actuating piston (4a), is attached to the smaller end face of the control piston (4b) facing away from the valve seat (4c).
5. Hydraulischer Verstärker nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungskolben (4a) an der Stufe des Regelkolbens (4b), im Bereich der Ringfläche (100), von einer Bohrungen (110) quer durchdrungen ist, die in einen Druckraum (112) einmündet, die mit der Energieversorgung (ld) verbindbar ist.5. Hydraulic amplifier according to claim 3, characterized in that the actuating piston (4a) at the stage of the control piston (4b), in the region of the annular surface (100), is penetrated transversely by a bore (110) which in a pressure chamber (112 ) flows into, which can be connected to the energy supply (ld).
6. Hydraulischer Verstärker nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Energieversorgung (ld) über ein Druckminderventil (2) und über die Betätigungseinheit (4) an den Druckraum (112) angeschlossen ist.6. Hydraulic amplifier according to claim 5, characterized in that the energy supply (ld) via a pressure reducing valve (2) and via the actuating unit (4) is connected to the pressure chamber (112).
7. Hydraulischer Verstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben an der Druckstange (5) im Übersetzerkolben (4) zentriert ist und mittels eines Dichtelementes (43) den hydraulischen Druck im Druckraum (112) gegenüber dem am Behälteranschluß (lc) gelegenen Druckstangenraum abdichtet. 7. Hydraulic amplifier according to claim 1, characterized in that the piston on the push rod (5) in the booster piston (4) is centered and by means of a sealing element (43) the hydraulic pressure in the pressure chamber (112) opposite that at the container connection (lc) Push rod space seals.
PCT/EP1997/001634 1996-04-16 1997-04-01 Hydraulic brake booster WO1997038884A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1996114909 DE19614909A1 (en) 1996-04-16 1996-04-16 Hydraulic amplifier
DE19614909.6 1996-04-16

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO1997038884A1 true WO1997038884A1 (en) 1997-10-23

Family

ID=7791370

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP1997/001634 WO1997038884A1 (en) 1996-04-16 1997-04-01 Hydraulic brake booster

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE19614909A1 (en)
WO (1) WO1997038884A1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2201213A1 (en) * 1972-10-02 1974-04-26 Midland Ross Corp
US3889467A (en) * 1974-06-24 1975-06-17 Midland Ross Corp Accumulator arrangement for a booster brake mechanism
DE3737726A1 (en) * 1987-11-06 1989-05-18 Teves Gmbh Alfred Brake pressure control device

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3230791A1 (en) * 1982-04-15 1983-10-20 Alfred Teves Gmbh, 6000 Frankfurt CONTROL VALVE FOR A HYDRAULIC BRAKE POWER AMPLIFIER
DE3733863C2 (en) * 1987-10-07 1997-09-11 Teves Gmbh Alfred Hydraulic booster, in particular for actuating a master brake cylinder of a vehicle brake system
DE4015883C2 (en) * 1990-05-17 1998-10-15 Teves Gmbh Alfred Hydraulic booster

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2201213A1 (en) * 1972-10-02 1974-04-26 Midland Ross Corp
US3889467A (en) * 1974-06-24 1975-06-17 Midland Ross Corp Accumulator arrangement for a booster brake mechanism
DE3737726A1 (en) * 1987-11-06 1989-05-18 Teves Gmbh Alfred Brake pressure control device

Also Published As

Publication number Publication date
DE19614909A1 (en) 1997-10-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2847571A1 (en) BRAKE FORCE REGULATOR FOR A HYDRAULIC MOTORCYCLE BRAKE SYSTEM
DE3317611A1 (en) HYDRAULIC BRAKE AND STEERING BRAKE SYSTEM
DE69713328T2 (en) BRAKE POWER AMPLIFIER WITH CHANGEABLE REINFORCEMENT BEHAVIOR
DE102015223048A1 (en) Brake device for a hydraulic motor vehicle brake system
EP0347583A2 (en) Vacuum motor for brake installations in vehicles
DE19601749B4 (en) Pump, preferably for vehicles, in particular for motor vehicles
EP0886595A1 (en) Pneumatic brake booster
EP1089006A2 (en) Hydropneumatic clutch booster and clutch system containing the same as well as method used
EP1169203B1 (en) Pneumatic brake booster with variable force transmission ratio
DE3424410A1 (en) VACUUM BRAKE POWER AMPLIFIER
DE3874425T2 (en) HYDRAULICALLY ACTUATED BRAKE SYSTEM WITH A DEVICE FOR USE OF MANUALLY GENERATED BRAKE PRESSURES WHEN THE EXTERNAL HYDRAULIC SUPPLY FAILS.
DE10049106B4 (en) Pneumatic brake booster with variable force transmission ratio
EP0337473A1 (en) Hydraulic brake system
DE69709116T2 (en) BRAKE POWER AMPLIFIER WITH HYDRAULIC REACTION AND WITH GREATER SAFETY
DE10234693C1 (en) Braking servo with emergency braking assistance function has control valve regulating braking force provided with combined spring and coupling element component
DE102006033534A1 (en) Pneumatic braking force booster used in e.g. automobile industry, has device for adjusting output active surface of output member
WO1997038884A1 (en) Hydraulic brake booster
EP0434782A1 (en) Actuator unit for a hydraulic brake system in a motor vehicle.
DE19641889C1 (en) Brake booster with electromagnetic actuation unit
DE69508436T2 (en) BRAKE POWER AMPLIFIER WITH REDUCED PEDAL TRAVEL
DE19949159C1 (en) Master cylinder device for automobile hydraulic braking system has active surface of filling piston provided with part which is displaced inwards against spring bias dependent on hydraulic fluid pressure
DE3321728A1 (en) Dual brake master cylinder
DE4015883C2 (en) Hydraulic booster
DE19850478C2 (en) Vacuum brake booster with magnetless emergency brake aid
DE4404334A1 (en) Brake booster for vehicle ABS braking system

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): JP US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE

DFPE Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed before 20040101)
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: JP

Ref document number: 97536690

Format of ref document f/p: F

122 Ep: pct application non-entry in european phase