DE4139080A1

DE4139080A1 - Twin construction control for hydraulic brake - has scale beam for transmission of control force to two pistons

Info

Publication number: DE4139080A1
Application number: DE19914139080
Authority: DE
Inventors: Rudolf Dipl Ing Cezanne; Rudolph Dipl Ing Heuer
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 1991-11-28
Filing date: 1991-11-28
Publication date: 1993-06-03

Abstract

The transmission for a control force to two parallel pistons in a twin construction hydraulic aggregate for a braking system has a tappet (2) which acts on a scale beam (4), the arms of which impose loads on the pistons (9). Each piston projects with a degree of play through an axial hole (8) in the arms (7) and picks up the control force (F) via a step (10) at the piston circumference. ADVANTAGE - Hydraulic aggregate in which the axial constructional length is shortened.

Description

Die vorliegende Erfindung geht von einer Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 aus.The present invention is based on a device according to the preamble of claim 1.

Solche Ansteuervorrichtungen sind gebräuchlich bei hydraulischen Aggregaten in sogenannter Twin-Bauweise. In der DE- 33 15 763 C2 ist beispielsweise ein lastabhängiger Twin-Bremskraftregler mit gattungsgemäßer Ansteuervorrichtung beschrieben. Dieser Bremskraftregler läßt sich in zwei axiale Abschnitte unterteilen. Ein axialer Abschnitt enthält die eigentlichen Druckventile, also je einen Stufenkolben mit eingebautem Ventil in zwei parallel verlaufenden Stufenbohrungen. Mit einem Ende ragen die Stufenkolben jeweils abgedichtet in einen druckmittelfreien Raum. Hier beginnt der zweite axiale Abschnitt, in welchem sich alle Elemente zur lastabhängigen Kraftbeaufschlagung der Regelkolben befinden. Dazu gehört ein - in dieser Ausführung etwa tellerartiger - Waagebalken, der in seiner Mitte von einem axial verlaufenden Stößel eine lastabhängige Kraft aufnimmt und mit seinen äußeren Bereichen symmetrisch auf die beiden Regelkolben einwirkt.Such control devices are common in hydraulic units in a so-called twin design. DE- 33 15 763 C2, for example, describes a load-dependent twin brake force controller with a generic control device. This braking force regulator can be divided into two axial sections. An axial section contains the actual pressure valves, i.e. one stepped piston with built-in valve in two parallel stepped bores. The stepped pistons each protrude sealed into a pressure-free space. This is where the second axial section begins, in which all the elements for the load-dependent application of force to the control pistons are located. This includes a - in this version approximately plate-like - balance beam, which absorbs a load-dependent force in the middle of an axially extending plunger and acts symmetrically on the two control pistons with its outer areas.

Ein solcher Waagebalken hat den Vorteil einer gleichmäßigen Kraftbeaufschlagung beider Regelkolben. Es ist jedoch von Nachteil, daß ein großer axialer Bauraum benötigt wird, der durch nebeneinanderliegende Kolben - also Twin-Bauweise - gegenüber koaxial hintereinanderliegenden Kolben - Tandem-Bauweise - eigentlich eingespart werden soll.Such a balance beam has the advantage of being uniform Applying force to both control pistons. However, it is from Disadvantage that a large axial space is required due to pistons lying next to each other - i.e. twin design - compared to coaxial pistons - Tandem design - should actually be saved.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, eine gattungsgemäße Vorrichtung zu schaffen, die eine Verkürzung der axialen Baulänge erlaubt.The object of the present invention is therefore to to create a generic device that a Shortening of the axial length allowed.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Hauptanspruchs.This task is solved by the characteristics of the characteristic part of the main claim.

Eine Ringscheibe zwischen dem Arm des Waagebalkens und der Stufe am Kolben mit jeweils zwei gegenüberliegenden Berührungspunkten mit der Stufe und dem Arm, deren Kippachsen einen Winkel von 90° zueinander haben, gewährleistet auch bei Schräglage des Waagebalkens eine stets axiale Beaufschlagung der Kolben.An washer between the arm of the balance beam and the Step on the piston with two opposite each other Points of contact with the step and the arm whose Tilt axes have an angle of 90 ° to each other, guarantees an even when the balance beam is inclined always act on the pistons axially.

Gegenüber einer flachen Ringscheibe, die an Wölbungen der Kolbenstufe und des Waagebalkens anliegt, erweist sich die Verwendung einer Kardanscheibe als vorteilhaft, da der Kolben dann nicht gegen Verdrehen gesichert werden muß.Opposite a flat washer attached to the bulges of the Piston level and the balance beam, the turns out Using a gimbal as advantageous because of The piston then does not have to be secured against twisting.

Weitere vorteilhafte Merkmale ergeben sich aus der Beschreibung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung anhand von zwei Zeichnungen. Es zeigt:Further advantageous features result from the Description of a device according to the invention using two drawings. It shows:

Fig. 1 einen lastabhängigen Twin-Bremskraftregler mit erfindungsgemäßer Vorrichtung; Fig. 1 shows a load-dependent twin brake power controller with an inventive device;

Fig. 2 eine im Bremskraftregler nach Fig. 1 verwendete Kardanscheibe. Fig. 2 shows a gimbal used in the brake force regulator according to Fig. 1.

Der in Fig. 1 abgebildete Bremskraftregler ist bezüglich seiner Mittelachse M symmetrisch aufgebaut und besitzt rechts und links je eine Regeleinheit. Koaxial zur Mittelachse M ist der Stößel 2 durch die Bohrung 6 im Gehäuse 1 geführt und ragt in den beide Regeleinheiten verbindenden druckmittelfreien Raum 3.The brake controller illustrated in FIG. 1 is constructed with respect to its central axis M symmetrical and the right and left has a respective control unit. The plunger 2 is guided coaxially to the central axis M through the bore 6 in the housing 1 and projects into the pressure medium-free space 3 connecting the two control units.

In diesem Raum 3 befindet sich der Waagebalken 4, der in einer zentralen Vertiefung 5 von Stößel 2 mit der Steuerkraft F beaufschlagt wird. Die Vertiefung 5 hat die Form eines Spitzkegels mit teilkugelförmiger Spitze. Sie ist tiefer als die Unterkante der Arme 7 des Waagebalkens 4. Das in der Vertiefung 5 angreifende Ende des Stößels 2 ist halbkugelförmig, besitzt aber einen etwas kleineren Krümmungsradius als die Vertiefung 5. Diese Anordnung im druckmittelfreien Raum bietet den Vorteil, daß die Ansteuerung frei von Viskositätseinflüssen ist.In this space 3 there is the balance beam 4 , which is acted upon by the control force F in a central recess 5 of the plunger 2 . The recess 5 has the shape of a pointed cone with a partially spherical tip. It is deeper than the lower edge of the arms 7 of the balance beam 4 . The end of the plunger 2 engaging in the recess 5 is hemispherical, but has a somewhat smaller radius of curvature than the recess 5 . This arrangement in the pressure medium-free space has the advantage that the control is free from viscosity influences.

Im folgenden wird jeweils die linke Bildhälfte beschrieben. Aufgrund der spiegelsymmetrischen Anordnung gelten die Ausführungen genauso für die rechte Hälfte. Der Arm 7 des Waagebalkens 4 besitzt ein axiales Loch, durch welches der Regelkolben 9 ragt. An der Kolbenstufe 10 stützt sich die Kardanscheibe 11 ab, die zur gleichmäßigen Kraftübertragung vom Waagebalken 4 auf den Regelkolben 9 dient. Diese ist auch in Fig. 2 dargestellt. Der Regelkolben 9 führt jeweils abgedichtet mit einem großen Durchmesser D in den Auslaßraum 12 und mit einem kleinen Durchmesser d in den Einlaßraum 13. Der Auslaßraum 12 und der Einlaßraum 13 stehen über die den Kolben durchlaufende Axialbohrung 14 in Verbindung. Diese Verbindung ist beim Überschreiten eines von der Steuerkraft F abhängigen Umschaltdruckes im Einlaßraum 13 sperrbar. Dann nämlich fährt der Regelkolben 9 in die dargestellte Regelposition und das Ventilschließglied 15, das in Ruhestellung durch den die Axialbohrung 14 durchlaufenden Ventilstift 17 vom Ventilsitz 16 auf Abstand gehalten wird, legt sich an den Ventilsitz 16 an. Letzterer wird von einer konischen Erweiterung der Axialbohrung 14 zum Einlaßraum 13 hin gebildet.The left half of the picture is described below. Due to the mirror-symmetrical arrangement, the explanations also apply to the right half. The arm 7 of the balance beam 4 has an axial hole through which the control piston 9 projects. The gimbal 11 is supported on the piston stage 10 and is used for uniform power transmission from the balance beam 4 to the control piston 9 . This is also shown in Fig. 2. The control piston 9 leads in a sealed manner with a large diameter D into the outlet space 12 and with a small diameter d into the inlet space 13 . The outlet space 12 and the inlet space 13 are connected via the axial bore 14 passing through the piston. This connection can be blocked in the inlet space 13 when a switching pressure dependent on the control force F is exceeded. Then namely the control piston 9 moves into the control position shown and the valve closing member 15 , which is kept at a distance from the valve seat 16 by the valve pin 17 passing through the axial bore 14 in the rest position, lies against the valve seat 16 . The latter is formed by a conical widening of the axial bore 14 towards the inlet space 13 .

Der Regelkolben 9 setzt sich einlaßseitig als erweiterter Hohlzylinder fort und bildet zusammen mit der festgestemmten Lochscheibe 18 einen Federkäfig für die Ventilschließfeder 19, die das Ventilschließglied 15 in Schließrichtung beaufschlagt. Diese Anordnung ermöglicht eine besonders einfache Montage des Ventils.The control piston 9 continues on the inlet side as an enlarged hollow cylinder and, together with the clamped perforated disk 18, forms a spring cage for the valve closing spring 19 which acts on the valve closing member 15 in the closing direction. This arrangement enables a particularly simple assembly of the valve.

Die Steuerkraft F kann mit mechanischen, elektrischen, hydraulischen oder pneumatischen Mitteln erzeugt werden, wobei in das Gehäuse 1 eine hydraulische bzw. pneumatische Druckkammer integriert werden kann, welche an einer Seite von einer Stirnseite des Stößels 2 begrenzt wird. Durch die Anordnung einer Druckkammer zwischen den Einlaßräumen 13 bewirkt eine weitere Baulängenverkürzung.The control force F can be generated by mechanical, electrical, hydraulic or pneumatic means, wherein a hydraulic or pneumatic pressure chamber can be integrated into the housing 1 , which is delimited on one side by an end face of the tappet 2 . The arrangement of a pressure chamber between the inlet spaces 13 causes a further shortening of the overall length.

Fig. 2 zeigt ein Beispiel einer Kardanscheibe, wie sie im Bremskraftregler nach Fig. 1 eingebaut ist. Diese Kardanscheibe 11 ist eine Ringscheibe mit vier gleichartigen, halbwellenförmigen Wölbungen, je zwei nach oben und nach unten, im 90° Abstand am Umfang verteilt angeordnet, welche paarweise gegenüberliegend gleichgerichtet sind. Diese Wölbungen 20 erlauben der Kardanscheibe 11 bei ebener Unterlage eine Kippbewegung über einen Winkelbereich, der größer ist als der durch die Formgebung der Vertiefung 5 festgelegte Schwenkbereich des Waagebalkens 4. Dadurch wird erreicht, daß Schräglagen des Waagebalkens 4 ausgeglichen werden und der Regelkolben 9 rein axial mit Steuerkraft F beaufschlagt wird. Dabei ist es unerheblich, ob die Kardanscheibe sich verdreht, da dieses Prinzip unabhängig von der Orientierung der Wölbungen ist. Fig. 2 shows an example of a gimbal as it is installed in the brake force regulator according to Fig. 1. This gimbal 11 is an annular disc with four identical, half-wave-shaped curvatures, two up and down, distributed at 90 ° spacing around the circumference, which are aligned in pairs opposite one another. These curvatures 20 allow the gimbal 11 to tilt over an angular range which is greater than the pivoting range of the balance beam 4 defined by the shape of the recess 5 when the base is flat. This ensures that inclined positions of the balance beam 4 are compensated and the control piston 9 is acted upon axially with control force F. It is irrelevant whether the gimbal is twisted, since this principle is independent of the orientation of the bulges.

BezugszeichenlisteReference list

1 Gehäuse
2 Stößel
3 Raum
4 Waagebalken
5 Vertiefung
6 Bohrung
7 Arm
8 Loch
9 Regelkolben
10 Kolbenstufe
11 Kardanscheibe
12 Auslaßraum
13 Einlaßraum
14 Axialbohrung
15 Ventilschließglied
16 Ventilsitz
17 Ventilstift
18 Lochscheibe
19 Ventilfeder
20 Wölbungen 1 housing
2 pestles
3 room
4 balance bars
5 deepening
6 hole
7 arm
8 holes
9 control pistons
10 piston stage
11 gimbal
12 outlet space
13 inlet space
14 axial bore
15 valve closing member
16 valve seat
17 valve pin
18 perforated disc
19 valve spring
20 arches

Claims

1. Device for the joint transmission of an axial control force to two parallel pistons, with a plunger, which acts on the center of a balance beam, from the arms of which one piston is loaded, characterized in that the pistons ( 9 ) each with radial play through an axial Project a hole ( 8 ) in the arms ( 7 ) and absorb the control force (F) via a step ( 10 ) on its circumference.

2. Device according to claim 1, characterized in that between the arm ( 7 ) of the balance beam ( 4 ) and the piston step ( 10 ) an annular disc ( 11 ) is inserted, which with the balance beam ( 4 ) and the piston step ( 10 ) each has two points of contact ( 20 ), which lie opposite each other in pairs on the circumference and which are offset from one another by 90 °.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the annular disc is a gimbal ( 11 ).

4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the device is installed in a load-dependent twin brake force controller ( 1 ) and the control force (F) acts on the control piston ( 9 ).

5. The device according to claim 4, characterized in that the control pistons ( 9 ) are hollow pistons and sealed with a first diameter (d) from an inlet space ( 13 ) into a pressure medium-free space ( 3 ) and from there in turn sealed with a second, larger diameter (D) protrude into an outlet space ( 12 ), the balance beam ( 4 ) being arranged in the pressure medium-free space ( 3 ) and the plunger ( 2 ) through a bore ( 6 ) running axially between the control pistons ( 9 ) into the pressure-free space ( 3 ) protrudes.

6. The device according to claim 5, characterized in that through each hollow piston ( 9 ) with radial clearance a valve pin ( 17 ) which is supported on a respective outlet space ( 12 ) bounding rear wall that the inner radius of the hollow piston ( 9 ) at the other end of the tappet flared that the expansion serves as a valve closing member ( 15 ) as a valve seat ( 16 ) and that this valve closing member ( 15 ) is acted upon in the closing direction by a compression spring ( 19 ) which is connected to the respective control piston ( 9 ) firmly connected perforated disc ( 18 ).

7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the Control force F generated pneumatically or hydraulically a pressure chamber is integrated into the housing is.