DE19831961A1 - Servo brake with emergency function has power transmission arrangement formed by telescopically interacting valve piston and pressure component which is shortened through relative movement to relieve input member of reaction force - Google Patents
Servo brake with emergency function has power transmission arrangement formed by telescopically interacting valve piston and pressure component which is shortened through relative movement to relieve input member of reaction forceInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Bremskraftverstärker mit Panikbremsfunktion für Kraftfahrzeuge mit einem betätigbaren Eingangsglied, einem Ausgangsglied zur Beaufschlagung insbesondere eines Hauptbremszylinders mit einer Verstärkungskraft und mit einem in einem Steuergehäuse angeordneten Steuerventil zur Regelung der Verstärkungskraft, wobei im Bereich eines Reaktionsglieds ein axial bewegbares Druckstück vorgesehen ist, das sich über einen Ventilkolben, der einen Steuerventilsitz bildet, an dem Eingangsglied oder in Abhängigkeit von einer Relativbewegung zwischen dem Eingangsglied und dem Steuergehäuse am mit einem weiteren Ventilsitz versehenen Steuergehäuse abstützt und dadurch eine Änderung des Kraftübersetzungsverhältnisses ermöglichtThe invention relates to a brake booster Panic brake function for motor vehicles with an actuatable Input link, an output link for loading in particular a master brake cylinder with a Amplifying force and with one in a control housing arranged control valve for regulating the boosting force, an axially movable in the area of a reaction member Pressure piece is provided, which is a valve piston, which forms a control valve seat, on the input member or in Dependence on a relative movement between the Input link and the control housing on with another Supported valve seat supports and thereby a Allows changing the power transmission ratio
Ein derartiger Bremskraftverstärker ist aus der älteren, nicht vorveröffentlichten DE-197 . . . [P 9183] bekannt. Das für eine Notsituation typische schnelle Niedertreten des Bremspedals (Panikbremsung) führt zu einem entsprechend schnellen Vorschieben des Eingangsglieds, das dabei dem nachfolgenden Steuergehäuse vorauseilt, so daß es - bereits ohne Aufbringen einer besonders großen Bremsbetätigungskraft - zur Öffnung des Steuerventils für Atmosphärendruckzufuhr und damit zu einer pneumatischen Bremskraft (Bremsassistenz) sowie zur Übertragung der Reaktionskraft vom Druckstück auf das Steuergehäuse anstatt auf das Eingangsglied kommt.Such a brake booster is from the older one, not prepublished DE-197. . . [P 9183] known. That for one Emergency situation, typical rapid depression of the brake pedal (Panic braking) leads to a correspondingly fast Advancing the input link, the next Control housing leads ahead, so that it - already without application a particularly large brake operating force - to open the Control valve for atmospheric pressure supply and thus to one pneumatic braking force (braking assistance) and for transmission the reaction force from the pressure piece to the control housing instead comes on the input link.
Beim bekannten Bremskraftverstärker ist ein Kupplungselement zwischen einer Stirnfläche des Steuergehäuses und einem an diesem anliegenden Vorderteil gelagert und mittels einer Vorspannfeder radial einwärts vorgespannt, wobei es in der Bremsbereitschaftsstellung am hinteren Ende des Druckstücks an dessen Außenumfang mit einer vorbestimmten axialen Überlappung anliegt. Bei der vorgenannten schnellen Betätigung des Eingangsglieds schwindet diese Überlappung, und das Kupplungselement verlagert sich radial einwärts in die Kupplungsstellung, in der es das Druckstück hintergreift und so die auf das Druckstück einwirkende Reaktionskraft auf das Steuergehäuse überträgt, so daß der Ventilkolben und das Eingangsglied davon entlastet sind, wodurch sich das Übersetzungsverhältnis vergrößert. Das Entkuppeln erfolgt beim Zurückstellen des in die Ausgangsstellung vorgespannten Steuergehäuses nach dem Ausgleich der die Bremskraftverstärkung bewirkenden Druckdifferenz mittels des Steuerventils. Dazu ist im Steuergehäuse ein Stößel gelagert, der mit einem Rücklaufanschlag zusammenwirkt und eine Schrägfläche aufweist, auf die dann eine Schrägfläche am Kupplungselement aufläuft, so daß das Kupplungselement radial auswärts zurückgezogen wird.In the known brake booster is a coupling element between an end face of the control housing and one stored this front part and by means of a Preload spring biased radially inward, being in the Brake ready position at the rear end of the pressure piece its outer circumference with a predetermined axial overlap is present. In the aforementioned rapid actuation of the At the beginning, this overlap disappears, and that Coupling element shifts radially inwards into the Coupling position in which it engages behind the pressure piece and so the reaction force acting on the pressure piece on the Control housing transmits, so that the valve piston and the Input member are relieved of it, which is the Gear ratio increased. The uncoupling takes place at Reset the biased to the starting position Control housing after balancing the brake booster effecting pressure difference by means of the control valve. Is to a plunger is mounted in the control housing, which with a Return stop cooperates and has an inclined surface, on which an inclined surface on the coupling element then runs, so that the coupling element is withdrawn radially outward.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine andere Abstützung des Druckstücks am Steuergehäuse vorzusehen, um das Eingangsglied von Reaktionskraft zu entlasten. Dabei zielt die Erfindung auf eine unendliche Kraftverstärkung durch eine vollständige Reaktionskraftentlastung sowie auf eine gleichzeitig gute Regelbarkeit der (verstärkten) Bremskraft unter Vermeidung übermäßiger Belastungen des Reaktionsglieds. Außerdem wird eine kompakte Gestaltung in Kurzbauweise angestrebt.The invention has for its object another To provide support of the pressure piece on the control housing to the Relieve input member of reaction force. The aim is Invention to an infinite gain through a complete reaction force relief as well as on a at the same time good controllability of the (increased) braking force while avoiding excessive stress on the reaction member. In addition, a compact design in short construction sought.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die den Ventilkolben und das Druckstück umfassende Kraftübertragungsanordnung zwischen dem Eingangsglied und dem Reaktionsglied durch die Relativbewegung derart verkürzt wird, daß im Regelbereich des Steuerventils die Reaktionskraft nicht mehr auf das Eingangsglied übertragen wird.This object is achieved in that the Comprehensive valve piston and the pressure piece Power transmission arrangement between the input member and the Reaction member is shortened by the relative movement in such a way that the reaction force is not in the control range of the control valve more is transferred to the input link.
Zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen dieser Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Appropriate refinements and developments of these Invention result from the subclaims.
Der erfindungsgemäße Bremskraftverstärker ermöglicht eine unendliche Bremskraftverstärkung bei gleichzeitig guter Regelbarkeit der Bremskraft. Der Bremskraftverstärker weist ein sehr gutes Löseverhalten auf und arbeitet geräuscharm. Die einfache Ausbildung ohne zusätzliches Dichtelement gestattet eine kompakte Kurzbauweise und erhöht die Funktionssicherheit.The brake booster according to the invention enables infinite brake power boost with good at the same time Controllability of the braking force. The brake booster has one very good dissolving behavior and works quietly. The simple training allowed without additional sealing element a compact short design and increases functional reliability.
Diese Vorteile kommen auch bei den Ausgestaltungen gemäß den Unteransprüchen zum Tragen. Insbesondere die Ausbildung mit zwei teleskopisch zusammenwirkenden Teilen begünstigt Verschleißfestigkeit und eine problemlose Kraftübertragung innerhalb der Kraftübertragungsanordnung, in welche die beiden Teleskopteile integriert sind.These advantages also come with the configurations according to the Subclaims to bear. In particular, training with two telescopically interacting parts favored Wear resistance and trouble-free power transmission within the power transmission arrangement in which the two Telescopic parts are integrated.
Drei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand einer schematischen Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:Three embodiments of the invention are as follows explained in more detail using a schematic drawing. It demonstrate:
Fig. 1 unter Weglassung des Verstärkergehäuses und der durch Druckdifferenz auslenkbaren Zwischenwand die in Bremsbereitschaftsstellung befindlichen zentralen Teile des ersten Bremskraftverstärkers in einem weitgehend vertikalen Längsschnitt - in der unteren Zeichnungshälfte das Steuergehäuse mit dem Querglied jedoch im horizontalen Längsschnitt; Fig. 1 with the omission of the booster housing and the deflectable by pressure difference between wall that are stored in the braking readiness position the central parts of the first brake booster in a substantially vertical longitudinal section - in the lower half of the drawing, the control housing to the cross member, however, in the horizontal longitudinal section;
Fig. 2 bis 6 in einem gegenüber Fig. 1 verkleinerten Maßstab verschiedene Arbeitsstellungen des Bremskraftverstärkers gemäß Fig. 1; . Fig. 2 to 6 in a comparison with FIG 1 reduced scale different working positions of the brake booster shown in FIG. 1;
Fig. 7 in einer Fig. 1 entsprechenden Darstellung den zweiten Bremskraftverstärker und Fig. 7 in a Fig. 1 corresponding representation of the second brake booster and
Fig. 8 in einer Fig. 1 entsprechenden Darstellung den dritten Bremskraftverstärker. Fig. 8 in a Fig. 1 corresponding representation of the third brake booster.
Der Bremskraftverstärker gemäß Fig. 1 ist nur mit den für das Verständnis der Erfindung wesentlichen Teilen dargestellt. Wie allgemein bekannt umfaßt der Bremskraftverstärker ein Verstärkergehäuse, das durch eine axial bewegliche Zwischenwand in eine Vakuumkammer und eine Arbeitskammer unterteilt ist. Die axial bewegliche Zwischenwand besteht aus einem Membranteller und einer daran anliegenden, flexiblen Membran, die zwischen dem Außenumfang des Membrantellers und dem Verstärkergehäuse eine Rollmembran als Abdichtung bildet. Die Zwischenwand ist an ihrem Innenumfang mit dem in Fig. 1 angedeuteten Steuergehäuse 1 verbunden. Die übrigen, vorgenannten Teile sind nicht dargestellt.The brake booster according to FIG. 1 shows only the elements essential for understanding the invention parts. As is generally known, the brake booster comprises an booster housing which is divided by an axially movable partition into a vacuum chamber and a working chamber. The axially movable intermediate wall consists of a membrane plate and a flexible membrane lying against it, which forms a roller membrane as a seal between the outer circumference of the membrane plate and the booster housing. The intermediate wall is connected at its inner periphery with the direction indicated in Fig. 1 the control housing 1. The remaining parts mentioned above are not shown.
Im Steuergehäuse 1 ist ein Steuerventil 2 angeordnet, das einen Ventilkörper 3 umfaßt, der durch eine Schraubenfeder 4 in Abdichtungsstellung vorgespannt ist. Ein Eingangsglied 5, beispielsweise eine durch Niedertreten eines Bremspedals vorschiebbare Betätigungsstange, durchgreift den Ventilkörper 3 und wird durch eine nur angedeutete Rückstellfeder 6 in die zurückgezogene Ausgangsstellung vorgespannt. Der Ventilkörper 3 ist über einen einstückig mit ihm verbundenen Haltering an einer Anschlagschulter des Steuergehäuses 1 abgestützt. Mit dem kopfförmigen vorderen Ende des Eingangsglieds 5 ist ein Ventilkolben 7 fest verbunden, der einen mit dem tellerartigen Ventilkörper 3 zusammenwirkenden Steuerventilsitz 8 bildet. Mit dem Ventilkörper 3 wirkt ein weiterer Steuerventilsitz 9 zusammen, der am Steuergehäuse 1 ausgebildet ist und einen mit der Vakuumkammer im Verstärkergehäuse verbundenen Vakuumkanal 10 gegenüber der Arbeitskammer absperrt, die durch den Steuerventilsitz 8 von der das Eingangsglied 2 umgebenden Atmosphäre abgesperrt wird.In the control housing 1 , a control valve 2 is arranged, which comprises a valve body 3 , which is biased by a coil spring 4 in the sealing position. An input member 5 , for example an actuating rod that can be advanced by depressing a brake pedal, passes through the valve body 3 and is biased into the retracted initial position by a return spring 6 , which is only indicated. The valve body 3 is supported on an abutment shoulder of the control housing 1 by means of an integrally connected retaining ring. A valve piston 7 is fixedly connected to the head-shaped front end of the input member 5 and forms a control valve seat 8 which interacts with the plate-like valve body 3 . A further control valve seat 9 cooperates with the valve body 3 , which is formed on the control housing 1 and blocks a vacuum channel 10 connected to the vacuum chamber in the booster housing from the working chamber, which is shut off by the control valve seat 8 from the atmosphere surrounding the input member 2 .
Das Steuergehäuse 1 ist mit seinem hinteren (rechten) Ende in einer Faltenmanschette 11 angeordnet, die in Fig. 1 nur mit einem kleinen Teil angedeutet ist und an einen radial eingezogenen Öffnungsansatz 12 des Verstärkergehäuses anschließt. Innerhalb dieses Öffnungsansatzes 12 ist das Steuergehäuse 1 axial verschiebbar gelagert und mittels eines Dichtrings 13 abgedichtet.The control housing 1 is arranged with its rear (right) end in a pleated sleeve 11 , which is only indicated in FIG. 1 with a small part and adjoins a radially retracted opening extension 12 of the amplifier housing. The control housing 1 is mounted axially displaceably within this opening projection 12 and sealed by means of a sealing ring 13 .
Zwischen dem Steuergehäuse 1 und dem Verstärkergehäuse ist eine ebenfalls nur angedeutete Rückstellfeder 14 eingespannt, die - bei fehlender Bremsbetätigungskraft am Eingangsglied 5 und bei Druckausgleich zwischen der Vakuumkammer und der Arbeitskammer- das Steuergehäuse 1 in seine hintere Ausgangsstellung nach rechts zurückfährt, die in Fig. 1 dargestellt ist. Dabei sorgt ein den Ventilkolben 7 umgreifendes U-förmiges Querglied 16 mit zwei parallelen Schenkeln, das an das Verstärkergehäuse anschlägt, für die Positionierung des Steuergehäuses 1 in dieser Ausgangsstellung.Between the control housing 1 and the booster housing a likewise only indicated return spring 14 is clamped, which - in the absence of brake actuation force at the input member 5 and with pressure compensation between the vacuum chamber and the working chamber - moves the control housing 1 back to its right starting position, which is shown in FIG. 1 is shown. In this case, a U-shaped cross member 16 with two parallel legs, which engages around the valve piston 7 and strikes the booster housing, provides for the positioning of the control housing 1 in this starting position.
Die Bremskraft wird einerseits vom betätigten Eingangsglied 5 über eine den Ventilkolben 7 umfassende Kraftübertragungsanordnung 16 mit einem Druckstück 17 mit kegelförmiger oder sich pilzförmig vorwölbender Vorderseite auf ein gummielastisches, scheibenförmiges Reaktionsglied 18 übertragen, während andererseits die durch Überdruck in der Arbeitskammer erzeugte Verstärkungskraft vom Steuergehäuse 1 über ein vorderseitig an diesem anliegendes, ringförmiges Steuergehäuseteil 19 ebenfalls auf das Reaktionsglied 18 übertragen wird, das dazu einen größeren Durchmesser als das Druckstück 17 aufweist. Dieses Druckstück 17 ist im Steuergehäuseteil 19 axial geführt, während für das vordere Ende des Ventilkolbens 7 eine Axialführung im Steuergehäuse 1 vorgesehen ist.The braking force is transmitted on the one hand from the actuated input member 5 via a force transmission arrangement 16 comprising the valve piston 7 with a pressure piece 17 with a conical or mushroom-shaped protruding front to a rubber-elastic, disk-shaped reaction member 18 , while on the other hand the reinforcing force generated by excess pressure in the working chamber is transmitted from the control housing 1 a ring-shaped control housing part 19 lying on the front side of this is also transferred to the reaction member 18 , which for this purpose has a larger diameter than the pressure piece 17 . This pressure piece 17 is axially guided in the control housing part 19 , while an axial guide is provided in the control housing 1 for the front end of the valve piston 7 .
Das Reaktionsglied gibt die Bremskraft an ein stangenförmiges Ausgangsglied 20 weiter, das mit einem Kopfflansch 21 am Reaktionsglied 18 anliegt. Das Ausgangsglied 20 wirkt in bekannter Weise auf den nicht dargestellten Hauptzylinder der Bremsanlage, der an der unterdruckseitigen Verstärkergehäusehälfte angebracht ist.The reaction member transmits the braking force to a rod-shaped output member 20 which bears against the reaction member 18 with a head flange 21 . The output member 20 acts in a known manner on the master cylinder of the brake system, not shown, which is attached to the vacuum-side amplifier housing half.
Wie aus Fig. 1 zu ersehen, weist das Druckstück 17 ein im Steuergehäuseteil 19 geführtes, vorderes Kopfstück 22 von größerem Durchmesser und ein hinteres, zylindrisches Schaftstück 23 von kleinerem Durchmesser auf, so daß am Übergang eine ringförmige Anschlagfläche 24 vorhanden ist. Das Schaftstück 23 ist teleskopisch verschiebbar in einer zylindrischen Aufnahme 25 an der Vorderseite des Ventilkolbens 7 aufgenommen. Eine Spreizfeder 26, die in eine rückseitige Bohrung 27 des Druckstücks 17 eingreift, spannt das Druckstück 17 in eine gegenüber dem Ventilkolben 7 ausgefahrene Stellung vor. Das Schaftstück 23 ist ferner an seinem Außenumfang mit einer Ringnut 28 versehen, die ein Sperrglied 29 aufnimmt, das ein radial verkleinerbarer Sperring ist. Dieser weist in der in Fig. 1 gezeigten Stellung seine Normalgröße auf, in der er nur mit seiner inneren Hälfte in der Ringnut 28 liegt und sich dabei an einer radialen Stützfläche 30 abstützt. Die äußere Hälfte des Sperrglieds 28 ist dabei in einer vorderseitigen ringförmigen Erweiterung 31 der Aufnahme 25 des Ventilkolbens 7 aufgenommen und zwischen einer durch die Erweiterung 31 gebildeten Radialschulter 32 des Ventilkolbenteils 7 und der Stützfläche 30 des Druckstücks 17 eingespannt. Dementsprechend ist die vom Ventilkolben 7 und dem Druckstück 17 gebildete Kraftübertragungsanordnung in ausgefahrener Stellung des Druckstücks 17 gegen ein verkürzendes Einfahren verriegelt und weist somit eine vorgegebene Länge auf. In dieser Stellung befindet sich die Anschlagfläche 24 am Druckstück 17 in axialem Abstand von einer gegenüberliegenden Radialfläche 33 des Steuergehäuseteils 19. Dementsprechend ist das Druckstück 17 kraftschlüssig auch hinsichtlich der vom Reaktionsglied 18 ausgehenden Reaktionskräfte mit dem Eingangsglied 5 verbunden.As can be seen from FIG. 1, the pressure piece 17 has a front head piece 22 of larger diameter guided in the control housing part 19 and a rear, cylindrical shaft piece 23 of smaller diameter, so that an annular stop surface 24 is present at the transition. The shaft piece 23 is telescopically displaceable in a cylindrical receptacle 25 on the front of the valve piston 7 . A spreading spring 26 , which engages in a rear bore 27 of the pressure piece 17 , biases the pressure piece 17 into an extended position with respect to the valve piston 7 . The shaft piece 23 is also provided on its outer circumference with an annular groove 28 which receives a locking member 29 which is a locking ring which can be reduced radially. In the position shown in FIG. 1, this has its normal size, in which it lies only with its inner half in the annular groove 28 and is supported on a radial support surface 30 . The outer half of the locking member 28 is received in a front-side annular extension 31 of the receptacle 25 of the valve piston 7 and clamped between a plane formed by the extension 31 radial shoulder 32 of the valve piston part 7 and the support surface 30 of the pressure piece 17th Accordingly, the force transmission arrangement formed by the valve piston 7 and the pressure piece 17 is locked in the extended position of the pressure piece 17 against shortening retraction and thus has a predetermined length. In this position, the stop surface 24 on the pressure piece 17 is axially spaced from an opposite radial surface 33 of the control housing part 19 . Accordingly, the pressure piece 17 is also non-positively connected to the input member 5 with regard to the reaction forces emanating from the reaction member 18 .
Das ringförmige Sperrglied 29 ist zwar mit Axialkräften belastbar, jedoch nicht starr ausgebildet. Es läßt sich auf einen geringeren Ringdurchmesser verkleinern, so daß es vollständig von der Ringnut 28 aufgenommen ist, also nicht mehr in die Erweiterung 31 eingreift. Dann kann das Druckstück 17 teleskopisch in die Aufnahme 25 des Ventilkolbens 7 eindringen, so daß sich die Kraftübertragungsanordnung 16 in ihrer axialen Länge ändert. The annular locking member 29 can be loaded with axial forces, but is not rigid. It can be reduced to a smaller ring diameter, so that it is completely absorbed by the annular groove 28 , that is, it no longer engages in the enlargement 31 . Then the pressure piece 17 can penetrate telescopically into the receptacle 25 of the valve piston 7 , so that the force transmission arrangement 16 changes in its axial length.
Um diesen Vorgang auszulösen, ist am hinteren Ende des Steuergehäuseteils 19 ein hülsenförmiges Löseglied 34 angeformt, das einen der Erweiterung 31 angepaßten Außendurchmesser aufweist und das sich innenumfangsseitig nach hinten verjüngt, so daß das hintere Lösegliedende spitz aus läuft und eine geneigte Ringfläche 35 aufweist, so daß beim Eindringen des Löseglieds 34 in die Erweiterung 31, zu dem es bei einer entsprechenden Relativverschiebung zwischen dem Eingangsglied 5 und dem Steuergehäuse 1 kommt, das Löseglied 34 außenseitig am ringförmigen Sperrglied 29 angreift und dieses über seine ganze Umfangslänge radial einwärts in die Ringnut 28 verlagert.To initiate this process, the rear end of the control housing part 19 a sleeve-like release member 34 is formed having an enlargement 31 adapted outer diameter and the inner peripheral side tapers rearwardly so that the rear release member end pointed out running and has an inclined annular surface 35, so that when the release member 34 penetrates into the extension 31 , which occurs with a corresponding relative displacement between the input member 5 and the control housing 1 , the release member 34 acts on the outside of the annular locking member 29 and displaces it radially inward into the annular groove 28 over its entire circumferential length .
Die Funktionen des Bremskraftverstärkers sowie des Sperrglieds 29 und des Löseglieds 34 sind in Verbindung mit der Längenänderung der Kraftübertragungsanordnung 16 aus den Fig. 2 bis 6 zu ersehen. Fig. 2 zeigt die mit Fig. 1 übereinstimmende Bereitschaftsstellung bei gelöster Bremse. Dabei herrschen in der Vakuumkammer und in der Arbeitskammer gleiche Drücke (Saugdruck), das Steuergehäuse 1 ist bis zum Anschlag des Querglieds 15 nach rechts zurückgefahren, und entsprechendes gilt für das nicht betätigte Eingangsglied 5. Das Sperrglied 29 ist nicht radial verkleinert und sichert die ausgefahrene Länge der Kraftübertragungsanordnung 16. The functions of the brake booster and the locking member 29 and the release member 34 can be seen in connection with the change in length of the power transmission arrangement 16 from FIGS. 2 to 6. FIG. 2 shows the standby position corresponding to FIG. 1 when the brake is released. The same pressures (suction pressure) prevail in the vacuum chamber and in the working chamber, the control housing 1 is retracted to the right up to the stop of the cross member 15 , and the same applies to the non-actuated input member 5 . The locking member 29 is not radially reduced and ensures the extended length of the power transmission arrangement 16 .
Bei der Normalbremsung gemäß Fig. 3 wird das Eingangsglied 5 vorbewegt, wobei sowohl das Druckstück 17 wie das Steuergehäuse 1 mit dem in ihm gelagerten Teilen einschließlich des Querglieds 15 nach links vorgeschoben werden und zunächst noch keine Bremskraftverstärkung wirksam ist. Diese setzt erst ein, wenn das Druckstück 17 in das gummielastische Reaktionsglied 18 eindringt und sich dementsprechend eine kleine Relativverschiebung zwischen dem Steuergehäuse 1 und dem Ventilkolben 7 ergibt, wodurch der Dichtsitz 8 aufgesteuert wird und in dem Arbeitskammer ein Überdruck gegenüber der Vakuumkammer aufgebaut wird. Diese Verstärkungswirkung ist über das Eingangsglied 5 bzw. das Bremspedal gut regelbar. Wie der Abstand zwischen der Anschlagfläche 24 des Druckstücks 17 und der Radialfläche 33 am Steuergehäuseteil 19 erkennen läßt, wird die vom Reaktionsglied 18 auf das Druckstück 17 aufgebrachte Reaktionskraft über die Kraftübertragungsanordnung 16 auf das Eingangsglied 5 übertragen.In the normal braking as shown in FIG. 3, the input member 5 is advanced, whereby both the pressure member 17 as the control housing 1 are advanced with the product stored in it entirety including the cross member 15 to the left and initially have no brake booster is effective. This only starts when the pressure piece 17 penetrates into the rubber-elastic reaction member 18 and accordingly there is a small relative displacement between the control housing 1 and the valve piston 7 , as a result of which the sealing seat 8 is opened and an excess pressure is built up in the working chamber in relation to the vacuum chamber. This reinforcing effect can be regulated well via the input member 5 or the brake pedal. As can be seen from the distance between the stop surface 24 of the pressure piece 17 and the radial surface 33 on the control housing part 19 , the reaction force applied by the reaction member 18 to the pressure piece 17 is transmitted to the input member 5 via the force transmission arrangement 16 .
Fig. 4 veranschaulicht die Verhältnisse bei einer Panikbremsung, bei der es zum sogenannten Bremsassistentenmodus kommt. Durch das für einen Notfall typische schnelle Niedertreten des Bremspedals bzw. schnelle Vorschieben des Eingangsglieds 5 kommt es zu einem Nacheilen des Steuergehäuses 1, so daß der Dichtsitz 8 sich alsbald vom Ventilkörper 3 abhebt, Atmosphärendruck in die Arbeitskammer gelangt und die Bremskraftverstärkung voll einsetzt, die vom Steuergehäuse 1 über das Steuergehäuseteil 19 auf das Reaktionsglied 18 übertragen wird. Auch das Druckstück 17 greift am Reaktionsglied 18 an und verformt dieses, wie Fig. 4 zeigt. Fig. 4 illustrates the situation in a panic braking, in which it comes to the so-called brake assist mode. Due to the rapid depression of the brake pedal or rapid advancement of the input member 5 , which is typical of an emergency, the control housing 1 lags behind, so that the sealing seat 8 immediately lifts off from the valve body 3 , atmospheric pressure enters the working chamber and the brake booster fully deploys is transmitted from the control housing 1 via the control housing part 19 to the reaction member 18 . The pressure piece 17 also engages the reaction member 18 and deforms it, as shown in FIG. 4.
Beim Voreilen des Eingangsglieds 5 mit dem Ventilkolben 7 dringt das am Steuergehäuseteil 19 angeordnete Löseglied 34 nicht nur wie bei der Normalbremsung gemäß Fig. 3 in geringem Maße sondern vollständig in die Erweiterung 31 des Ventilkolbens 7 ein, wobei die geneigte Ringfläche 35 das Sperrglied 29 radial einwärts verlagert, so daß es vollständig in die Ringnut 28 eindringt und das Druckstück 17 unter Zusammendrücken der Spreizfeder 26 in die Aufnahme 25 des Ventilkolbens 7 einfährt, so daß sich die Kraftübertragungsanordnung 16 entsprechend verkürzt. Dabei kommt die Anschlagfläche 24 am Druckstück 17 zur Anlage an der Radialfläche 33 des Steuergehäuseteils 19. Das bedeutet, daß die auf das Druckstück 17 wirkende Reaktionskraft nunmehr in das Steuergehäuse 1 eingeleitet wird und das Eingangsglied 5 in entsprechendem Maße von der Reaktionskraft entlastet ist. Eine vollständige Reaktionskraftentlastung bedeutet eine unendliche Übersetzung. Dabei kann auch im Bremsassistentenmodus gemäß Fig. 4 über das Eingangsglied 5, den Ventilkolben 7 und das Steuergehäuseteil 19 zusätzlich zur pneumatischen Bremsverstärkungskraft auch noch eine fußbetätigte Bremskraft aufgebracht werden.When the input member 5 advances with the valve piston 7 , the release member 34 arranged on the control housing part 19 not only penetrates to a small extent, as in normal braking according to FIG. 3, but completely into the extension 31 of the valve piston 7 , the inclined annular surface 35 locking the locking member 29 radially shifted inward so that it penetrates completely into the annular groove 28 and the pressure piece 17 moves into the receptacle 25 of the valve piston 7 by compressing the spreading spring 26 , so that the force transmission arrangement 16 is shortened accordingly. The stop surface 24 on the pressure piece 17 comes to rest against the radial surface 33 of the control housing part 19 . This means that the reaction force acting on the pressure piece 17 is now introduced into the control housing 1 and the input member 5 is relieved of the reaction force to a corresponding extent. Complete reaction force relief means an infinite translation. In this case, also in the brake assist mode according to Fig. 4 via the input member 5, the valve piston 7 and the control housing part 19 are also applied in addition to the pneumatic brake boosting force a foot braking force.
Fig. 5 zeigt das Lösen innerhalb des Bremsassistentenmodus. Durch Zurücknahme des Eingangsglieds 5 werden der Steuerventilsitz 8 wieder geschlossen und der Ventilkolben 7 gegenüber dem Steuergehäuseteil 19 zurückgezogen, wobei sich die gemäß Fig. 4 verkürzte Kraftübertragungsanordnung 16 wieder verlängert und das Löseglied 34 aus der Erweiterung 31 des Ventilkolbens 7 heraustritt, wie es Fig. 5 zeigt, in der die Bremsassistentenwirkung noch anhält. Fig. 5 shows the release within the brake assist mode. By withdrawing the input member 5 , the control valve seat 8 is closed again and the valve piston 7 is pulled back relative to the control housing part 19 , the power transmission arrangement 16 shortened according to FIG. 4 being extended again and the release member 34 coming out of the extension 31 of the valve piston 7 , as shown in FIG. 5 shows in which the brake assist effect continues.
Bei weiterer Rücknahme des Eingangsglieds 5 fährt das Druckglied 17 weiter aus dem Ventilkolbenteil 7 heraus, und sobald das Sperrglied 19 die Erweiterung 31 des Ventilkolbens 7 erreicht, dringt das verformte Sperrglied 29 infolge der ihm innewohnenden Rückstellkraft in die Erweiterung 31 ein und nimmt damit wieder seine Normalstellung ein, ohne dabei allerdings ein weiteres Ausfahren des Ventilkolbens 7 gegenüber dem Druckstück 17 zu verhindern. Dabei wird der tellerförmige Ventilkörper 3 vom Steuerventilsitz 9 abgehoben, so daß der Vakuumkanal 10 mit der Arbeitskammer in Verbindung kommt und die Bremskraftverstärkung infolge des Druckausgleichs zu Ende geht. Dementsprechend zeigt Fig. 6 die Stellung vor dem Rücklauf, bei dem sich das Steuergehäuse 1 und die von ihm aufgenommenen Teile unter der Einwirkung der Rückstellfeder 14 zurück nach rechts verlagern, bis das Querglied 15 am Verstärkergehäuse anschlägt und sich wieder die Bereitschaftsstellung gemäß Fig. 2 ergibt. Die geschilderten Vorgänge sind mit einem sehr guten Löseverhalten verbunden.Upon further withdrawal of the input member 5 , the pressure member 17 continues to move out of the valve piston part 7 , and as soon as the locking member 19 reaches the extension 31 of the valve piston 7 , the deformed locking member 29 penetrates into the extension 31 as a result of the restoring force inherent in it and thus takes its place again Normal position on, but without preventing further expansion of the valve piston 7 relative to the pressure piece 17 . The plate-shaped valve body 3 is lifted from the control valve seat 9 so that the vacuum channel 10 comes into contact with the working chamber and the brake force boost comes to an end as a result of the pressure equalization. Accordingly, FIG. 6 shows the position before the return, in which the control housing 1 and the parts accommodated by it move back to the right under the action of the return spring 14 until the cross member 15 strikes the amplifier housing and the ready position according to FIG. 2 again results. The processes described are associated with very good dissolving behavior.
Fig. 7 zeigt in einer Fig. 1 entsprechenden Darstellung einen abgewandelten Bremskraftverstärker. Entsprechende und in gleicher Weise ausgebildete Teile sind mit den Bezugszeichen gemäß Fig. 1 versehen und werden hier nicht nochmals beschrieben. Verändert sind der Ventilkolben 36, das Druckstück 37, das ringförmige Sperrglied 38 und das Löseglied 39 am Steuergehäuseteil 19. FIG. 7 shows a modified brake booster in a representation corresponding to FIG. 1. Corresponding and similarly designed parts are provided with the reference symbols according to FIG. 1 and are not described again here. The valve piston 36 , the pressure piece 37 , the annular locking member 38 and the release member 39 on the control housing part 19 are changed .
Der Ventilkolben 36 weist keine Erweiterung sondern an seiner Vorderseite einen hülsenförmigen Vorsprung 40 auf, der innerhalb eines Hohlschafts 41 des Druckstücks 37 teleskopisch verschiebbar ist, wobei wiederum eine Spreizfeder 42 zwischen den beiden Teilen wirksam ist. Ein ringförmiges Sperrglied 43, das auf den Vorsprung 40 des Ventilkolbens 36 aufgeschoben ist, nimmt in Fig. 7 seine Normalstellung ein, in der es zwischen der hinteren Stirnfläche 44 des Druckstücks 37 bzw. seines Hohlschafts 41 und einer den Vorsprung 46 umschliessenden vorderseitigen Radialfläche 45 des Ventilkolbens 36 eingespannt ist und so die Länge der Kraftübertragungsanordnung 46 fixiert. Die Radialfläche 45 geht nicht direkt sondern mit einer axialen Ringbohrung 47 in den Vorsprung 40 über, dessen Außenumfangsfläche dadurch verlängert wird. Die radiale Breite der Ringbohrung 47 entspricht etwa dem halben Querschnittsdurchmesser des ringförmigen bzw. wulstförmigen Sperrglieds 43 und zugleich der radialen Dicke des Hohlschafts 48, so daß in der Stellung gemäß Fig. 7 das Sperrglied 43 Bremskräfte zwischen dem Ventilkolben 36 und dem Druckstück 37 übertragen kann, während bei gelöstem Sperrglied 43 das Druckstück 37 mit seinem Hohlschaft 41 entsprechend weit in den Ventilkolben 36 einfahren kann, um die zur Entlastung des Eingangsglieds 5 von Reaktionskraft notwendige Verkürzung der Kraftübertragungsanordnung 46 zu bewirken.The valve piston 36 does not have an extension but on its front side a sleeve-shaped projection 40 which is telescopically displaceable within a hollow shaft 41 of the pressure piece 37 , a spreading spring 42 again being effective between the two parts. An annular locking member 43 , which is pushed onto the projection 40 of the valve piston 36 , assumes its normal position in FIG. 7, in which it lies between the rear end face 44 of the pressure piece 37 or its hollow shaft 41 and a front radial surface 45 surrounding the projection 46 of the valve piston 36 is clamped and thus fixes the length of the force transmission arrangement 46 . The radial surface 45 does not merge directly but with an axial ring bore 47 into the projection 40 , the outer peripheral surface of which is lengthened as a result. The radial width of the ring bore 47 corresponds approximately to half the cross-sectional diameter of the annular or bead-shaped locking member 43 and at the same time the radial thickness of the hollow shaft 48 , so that in the position shown in FIG. 7, the locking member 43 can transmit braking forces between the valve piston 36 and the pressure piece 37 while, when the locking member 43 is released, the pressure piece 37 with its hollow shaft 41 can move correspondingly far into the valve piston 36 in order to bring about the shortening of the force transmission arrangement 46 necessary to relieve the input member 5 of reaction force.
Dieses Lösen des Sperrglieds 38 erfolgt dadurch, daß es mittels des Löseglieds 39 auf einen größeren Durchmesser und eine entsprechend größere Umfangslänge aufgeweitet wird, so daß der Hohlschaft 41 axial durch das Sperrglied 38 hindurchtreten kann. Dazu ist das Löseglied 39, das wiederum bei einer Panikbremsung und einer entsprechend großen Relativverschiebung zwischen dem Eingangsglied 5 und dem Steuergehäuse 1 zur Wirkung kommt, mit mehreren in Umfangsrichtung verteilten Lösearmen 48 versehen, die verschiebbar in Axialschlitzen 49 des Druckstücks 37 angeordnet sind, die von der freien Stirnseite des Hohlschafts 41 ausgehen. Die Lösearme 48 verjüngen sich wiederum durch geneigte Flächen 50 bis zu ihren freien Enden, jedoch ist die Neigung im Vergleich zu Fig. 1 umgekehrt orientiert, so daß die spitzen Lösearmenden sich radial außen befinden und unmittelbar am Vorsprung 40 des Ventilkolbens 36 anliegen.This release of the locking member 38 takes place in that it is expanded by means of the release member 39 to a larger diameter and a correspondingly greater circumferential length, so that the hollow shaft 41 can pass axially through the locking member 38 . For this purpose, the release member 39 , which in turn comes into effect in the event of panic braking and a correspondingly large relative displacement between the input member 5 and the control housing 1 , is provided with a plurality of release arms 48 distributed in the circumferential direction, which are slidably arranged in axial slots 49 of the pressure piece 37 , which are of the free end face of the hollow shaft 41 go out. The release arms 48 in turn taper through inclined surfaces 50 to their free ends, but the inclination is reversed compared to FIG. 1, so that the pointed release arm ends are located radially on the outside and bear directly against the projection 40 of the valve piston 36 .
Dementsprechend wird das im Falle einer Panikbremsung auftretende Voreilen des Eingangsglieds 5 mit dem Ventilkolben 36 nicht nur zum Abheben des Steuerventilsitzes 8 und damit zu einer Bremsverstärkungskraft (Bremsassistenz) sondern auch zu einem Einfahren der geneigten Fläche 50 der Lösearme 48 unter das Sperrglied 38 genutzt, so daß dieses radial aufgeweitet wird und der Hohlschaft 41 das Sperrglied 38 passiert, was wiederum zu einer Verkürzung der Kraftübertragungsanordnung 46 führt. Dementsprechend wird auch bei dieser Ausführungsform mit radial aufweitbarem Sperrglied 43 im Bremsassistentenmodus die auf das Druckstück 37 wirkende Reaktionskraft in das Steuergehäuse 1 eingeleitet. Auch die Normalbremsung (ohne die vorbeschriebene Panik-Bremsassistenz) und das Lösen aus dem Bremsassistentenmodus spielen sich wie anhand der Fig. 2 bis 6 beschrieben ab.Accordingly, the advance of the input member 5 with the valve piston 36 which occurs in the event of panic braking is used not only for lifting the control valve seat 8 and thus for a brake boosting force (brake assistance) but also for retracting the inclined surface 50 of the release arms 48 under the locking member 38 , so that this is expanded radially and the hollow shaft 41 passes the locking member 38 , which in turn leads to a shortening of the power transmission arrangement 46 . Accordingly, in this embodiment, too, with the radially expandable blocking member 43 in the brake assist mode, the reaction force acting on the pressure piece 37 is introduced into the control housing 1 . The normal braking (without the panic braking assistance described above) and the release from the braking assistant mode also take place as described with reference to FIGS. 2 to 6.
Der Bremskraftverstärker gemäß Fig. 8 weist wiederum nur hinsichtlich des Ventilkolbens 51, des Druckstücks 52, des Sperrglieds 53 und des Löseglieds 54 Abweichungen gegenüber den beiden zuvor beschriebenen Bremskraftverstärkern auf. The brake booster according to FIG. 8 in turn has deviations from the two brake boosters described above only with regard to the valve piston 51 , the pressure piece 52 , the locking member 53 and the release member 54 .
Der Ventilkolben 51 weist eine glatte Vorderseite und eine vergleichsweise flache Aufnahme 55 für das hintere Ende des Schafts 56 des Druckstücks 52 auf. Dieser weist zwei oder mehr in Umfangsrichtung verteilte Sperrstücke 57 auf, die in ihrer Verriegelungsstellung gemäß Fig. 8 über den Außenumfang des Schafts 56 vorragen und dabei einen Anschlag für die Vorderseite des Ventilkolbens 51 bilden. Dementsprechend weist die den Ventilkolben 51 und das Druckstück 52 umfassende Kraftübertragungsanordnung 58 eine vorgegebene Länge auf, und in dieser Stellung kann sowohl Bremskraft wie Reaktionskraft axial zwischen dem Ventilkolben 51 und dem Druckstück 52 übertragen werden.The valve piston 51 has a smooth front and a comparatively flat receptacle 55 for the rear end of the shaft 56 of the pressure piece 52 . This has two or more locking pieces 57 distributed in the circumferential direction, which in their locking position according to FIG. 8 protrude beyond the outer circumference of the shaft 56 and thereby form a stop for the front of the valve piston 51 . Accordingly, the force transmission arrangement 58 comprising the valve piston 51 and the pressure piece 52 has a predetermined length, and in this position both braking force and reaction force can be transmitted axially between the valve piston 51 and the pressure piece 52 .
Die Sperrstücke 57 können einwärts zurückfedern, so daß sie nicht mehr über die Außenumfangsfläche des Schafts 56 vorragen. Das kann durch eine in den Schaft 56 eingebaute radiale Druckfeder (nicht gezeigt) zwischen zwei sich diametral gegenüberliegenden Sperrstücken oder auch dadurch erreicht werden, daß die Sperrstücke 57 an axial verlaufenden Blattfedern angeordnet sind, die am Druckstück 52 ein- und ausschwenkbar gelagert sind. Hier ist am hinteren Ende des Steuergehäuseteils 19 das ringförmige Löseglied 54 angeordnet, das bei einer entsprechend großen Relativbewegung zwischen dem Steuergehäuse 1 und dem Eingangsglied 5 mit der Kraftübertragungsanordnung 58 auf eine Schrägfläche 59 an den Sperrstücken 57 aufläuft und dadurch die Sperrstücke radial einwärts verlagert, so daß der Schaft 56 des Druckstücks 52 in die Aufnahme 55 des Ventilkolbens 51 eintreten kann. Das entspricht wiederum einer Verkürzung der Kraftübertragungsanordnung 58, bei der die auf das Druckstück 52 ausgeübte Reaktionskraft über das Steuergehäuseteil 19 in das Steuergehäuse 1 eingeleitet wird.The locking pieces 57 can spring back inward so that they no longer protrude beyond the outer peripheral surface of the shaft 56 . The (not shown) between two diametrically opposite locking pieces or can be achieved in that the locking pieces are arranged on axially extending leaf springs 57 which turn on the pressure piece 52 and are supported swung out by a built in the shank 56 radial compression spring. Here, at the rear end of the control housing part 19, the annular release member 54 is arranged, which with a correspondingly large relative movement between the control housing 1 and the input member 5 with the force transmission arrangement 58 runs onto an inclined surface 59 on the locking pieces 57 and thereby displaces the locking pieces radially inward, so that the shaft 56 of the pressure piece 52 can enter the receptacle 55 of the valve piston 51 . This in turn corresponds to a shortening of the power transmission arrangement 58 , in which the reaction force exerted on the pressure piece 52 is introduced into the control housing 1 via the control housing part 19 .
Im übrigen gilt auch für die Ausführung gemäß Fig. 8, daß sich die Normalbremsung und das Lösen aus dem Bremsassistentenmodus so abspielen, wie es anhand der Fig. 2 bis 6 für die Ausführung gemäß Fig. 1 beschrieben wurde. Incidentally, also applies to the embodiment of FIG. 8, that the normal braking and the release of the brake assist mode play as it was described with reference to FIGS. 2 to 6 for the embodiment of FIG. 1.
11
Steuergehäuse
Timing case
22nd
Steuerventil
Control valve
33rd
Ventilkörper
Valve body
44th
Schraubenfeder
Coil spring
55
Eingangsglied
Input link
66
Rückstellfeder
Return spring
77
Ventilkolben
Valve piston
88th
Steuerventilsitz
Control valve seat
99
Steuerventilsitz
Control valve seat
1010th
Vakuumkanal
Vacuum channel
1111
Faltenmanschette
Pleated cuff
1212th
Öffnungsansatz
Opening approach
1313
Dichtring
Sealing ring
1414
Rückstellfeder
Return spring
1515
Querglied
Cross member
1616
Kraftübertragungsanordnung
Power transmission arrangement
1717th
Druckstück
Pressure piece
1818th
Reaktionsglied
Reaction member
1919th
Steuergehäuseteil
Timing case part
2020th
Ausgangsglied
Output link
2121
Kopfflansch
Head flange
2222
Kopfstück
Headpiece
2323
Schaftstück
Shaft piece
2424th
Anschlagfläche (an Contact surface (at
1717th
)
)
2525th
Aufnahme
admission
2626
Spreizfeder
Spreading spring
2727
Bohrung
drilling
2828
Ringnut
Ring groove
2929
Sperrglied
Locking member
3030th
Stützfläche (an Support surface (an
2828
)
)
3131
Erweiterung
extension
3232
Radialschulter
Radial shoulder
3333
Radialfläche (an Radial surface (an
1919th
)
)
3434
Löseglied
Release link
3535
Ringfläche, geneigt
Ring surface, inclined
3636
Ventilkolben
Valve piston
3737
Druckstück
Pressure piece
3838
Sperrglied
Locking member
3939
Löseglied
Release link
4040
Vorsprung
head Start
4141
Hohlschaft
Hollow shaft
4242
Spreizfeder
Spreading spring
4343
Sperrglied
Locking member
4444
Stirnfläche (an Face (at
4141
)
)
4545
Radialfläche (an Radial surface (an
3636
)
)
4646
Kraftübertragungsanordnung
Power transmission arrangement
4747
Ringbohrung
Ring bore
4848
Lösearm
Release arm
4949
Axialschlitz
Axial slot
5050
geneigte Fläche
inclined surface
5151
Ventilkolben
Valve piston
5252
Druckstück
Pressure piece
5353
Sperrglied
Locking member
5454
Löseglied
Release link
5555
Aufnahme (an Recording (at
5151
)
)
5656
Schaft
shaft
5757
Sperrstück
Locking piece
5858
Kraftübertragungsanordnung
Power transmission arrangement
5959
Schrägfläche
Sloping surface
Claims (12)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1998131961 DE19831961A1 (en) | 1998-07-16 | 1998-07-16 | Servo brake with emergency function has power transmission arrangement formed by telescopically interacting valve piston and pressure component which is shortened through relative movement to relieve input member of reaction force |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1998131961 DE19831961A1 (en) | 1998-07-16 | 1998-07-16 | Servo brake with emergency function has power transmission arrangement formed by telescopically interacting valve piston and pressure component which is shortened through relative movement to relieve input member of reaction force |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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Family Applications (1)
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| DE (1) | DE19831961A1 (en) |
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