DE2062533B2 - Bremskraftverstaerker fuer eine hydraulische zweikreisbremsanlage fuer fahrzeuge - Google Patents

Description

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs aufgeführten Maßnahmen gelöst

Durch die erfindungsgemäße Verstärkerausbildung wird erreicht, daß der vom pedalbetätigbaren Kolben erzeugte Druck im wesentlichen nur zur öffnung des Servoventils dient Der von diesem Ventil ausgesteuerte Druck beaufschlagt den zweiten Kolben, der das den Verbindungskanal zwischen dem ersten und dem dritten Druckraum angeordnete Ventil schließt und die Druckerhöhung im dritten Druckraum bewirkt Bei vorhandenem Servodruck kann daher der erforderliche Pedalweg auf eine im wesentlichen dem Öffnungsweg für das Servoventil proportionale Größe beschränkt werden. Bei fehlendem Servodruck dagegen bleibt die Verbindung zwischen dem ersten und dem dritten Druckraum offen, d.h. der pedalbetätigbare Kolben dient dann unmittelbar der Druckerzeugung im dritten Druckraum und sein Hub ist nunmehr der zur Bremsbetätigung erforderlichen Druckmittelmenge proportional. Auf diese Weise ist es möglich, den Pedalweg bei vorhandenem Servodruck klein zu halten und bei fehlendem Servodruck einen größeren Pedalweg vorzusehen. Da bei dem erfindungsgemäß ausgebildeten Bremskraftverstärker sämtliche Teile bei jeder Bremsbetätigung bewegt werden müssen, ist die Gefahr eines Festklebens von Dichtungen wegen längerer Bewegungslosigkeit nicht vorhanden.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend näher erläutert

F i g. 1 zeigt einen erfindungsgemäß ausgebildeten Bremskraftverstärker im Axialschnitt.

F i g. 2 bis 4 zeigen als Einzelheiten im Axialschnitt Modifizierungen der Ausführungsform von F i g. 1.

Der in F i g. 1 gezeigte Bremskraftverstärker hat einen mit einem Vorratsbehälter 2 ein Stück bildenden ersten Zylinder 1, mit dem ein weiterer Zylinder 4 verbunden ist. Die Zylinder 1 und 4 sind auf der einen Stirnseite mit einem Gehäuse 7 verbunden. In dem ersten Zylinder 1 ist ein erster Kolben 12 angeordnet, an den über eine Verbindung 3 ein zu einem Pedal führendes Gestänge angreift. In dem Gehäuse 7 ist ein zweiter Zylindjr 8 mit einem zweiten Kolben 9 vorgesehen. In dem Zylinder 4, der über einen Anschluß 6 mit einem ersten Bremskreis verbindbar ist, ist ein dritter Kolben 5 angeordnet, an dessen einer Stirnseite eine Druckfeder 10 angreift, während die andere Stirnseite von einer Ringfiäche 13 gebildet wird, die den Eingriffsbereich des zweiten Kolbens 9 umgibt. Durch einen auf der den Zylindern 1 und 4 gegenüberliegenden Stirnseite des Gehäuses 7 ausgebildeten Raum 11 ist eine Druckmittelverbindung zwischen dem ersten Druckraum im Zylinder 1 und der Stirnfläche des dritten Kolbens 5 gegeben. Der dritte Kolben 5 wird axial von einem Verbindungskanal 14 durchsetzt, der zusammen mit einer Dichtung 15 auf der ihm zugewandten Stirnseite des zweiten Kolbens 9 ein Ventil bildet, das bei normalen Betriebsbedingungen geschlossen ist. Das Gehäuse 7 hat einen Einlaß 16 für die Zuführung des Druckmittels einer Druckmittelquelle und einen Auslaß 17 für die Rückführung von Druckmittel zu einem Behälter. Die Zuführung von Druckmittel zu einem 6j zweiten Bremskreis wird über ein in dem Gehäuse 7 angeordnetes Servodruckventil gesteuert, welches eine rohrförmige Ventilführung 18, ein unter Federdruck stehendes, in der Ventilführung 18 verschiebbares Rohrventil 19, einen Steuerzylinder 20 und einen darin verschiebbaren Steuerkolben 21 aufweist der eine axiale Bohrung hat, die mit einem konischen Ende des Rohrventils 19 zusammenwirkt Der Einlaß 16 ist über einen Kanal mit dem Innenraum der Ventilführung 18 verbunden, die in eine Vorkammer mündet von der aus Kanäle zu einem Anschluß 23 für den zweiten Bremskreis und zu der der Dichtung 15 gegenüberliegenden Stirnseite des zweiten Kolbens 9 führen. Kanäle 24 im Gehäuse 7 und Kanäle 25 im Steuerzylinder 20 verbinden den Auslaß 17 mit einem Ringraum zwischen dem Steuerzyünder 20 und dem Steuerkolben 21, wobei dieser Ringraum über eine radiale Bohrung 26 mit der axialen Bohrung im Steuerkolben 21 verbunden ist. Der Sieuerzylinder 20 hat an seiner dem Zylinder 1 gegenüberliegenden Stirnseite eine öffnung 27, die so bemessen ist, daß eine am ersten Kolben 12 sitzende Schubstange 28 hindurchgeht In einem den Einlaß 16 mit dem Auslaß 17 verbindenden Kanal 30 ist ein Überdruckventil 29 angeordnet.

Der Bremskraftverstärker arbeitet folgendermaßen: Das in dem ersten Druckraum des Zylinders 1 befindliche Druckmittel wird bei Betätigung des ersten Kolbens 12 verdrängt. Es strömt durch den Raum 11 und durch den Verbindungskanal 14 im dritten Kolben 5 zum Anschluß 6 des ersten Bremskreises. Der Druck des Druckmittels wirkt durch die öffnung 27 außerdem auf den Steuerkolben 21. der dadurch in Fig. 1 nach links verschoben wird. Der Steuerkolben 21 erfaßt dabei das Rohrventil 19 und hebt es von seinem Sitz mit der Ventilführung 18 ab, wodurch das Druckmittel vom Einlaß 16 über den Innenraum der Ventilführung 18 und die Kammer 22 zum Anschluß 23 des zweiten Bremskreises fließen kann. Außerdem wird mit diesem Druckmittel auch die der Dichtung 15 gegenüberliegende Seite des zweiten Kolbens 9 beaufschlagt, wodurch der zweite Kolben 9 so gegen den dritten Kolben 5 gedruckt wird, daß der Verbindungskanal 14 von der Dichtung 15 verschlossen wird. Der Druck des Druckmittels im Raum 11 wirkt auf die Ringfläche 13 des dritten Kolbens 5, der den vom zweiten Kolben 9 auf den dritten Kolben 5 ausgeübten Druck verstärkt.

Wenn nun die Hydraulik des ersten Zylinders ausfällt, verschiebt eine fortgesetzte Bewegung am Bremspedal den ersten Kolben 12 und den Steuerkolben 21, so daß der zweite Bremskreis über den Einlaß 16 für Druckmittel beaufschlagbar ist. Bei Ausfall dieses Systems strömt vom ersten Kolben 12 verdrängtes Druckmittel durch den Verbindungskanal 14 im dritten Kolben 5 zu dem mit dem Anschluß 6 verbundenen ersten Bremskreis. Wenn die auf den Kolben 12 ausgeübte Kraft aufgehoben wird, kehren der erste Kolben 12, der Steuerkolben 21 und das Rohrventil 19 unter uer Wirkung von Druckfedern in ihre Ausgangslagen zurück, wobei der Druck am zweiten Kolben 9 und über den Anschluß 23 im zweiten Bremskreis über die Kammer 22, die Bohrung 31 im Rohrventil 19, die axiale Bohrung im Steuerkolben 21, die Kanäle 25 und 26 und J.en Auslaß 17 abgebaut wird.

Durch die an den Einlaß 16 angeschlossene Druckmittelquelle für die Beaufschlagung des zweiten Kolbens 9 wird nicht nur die pedalseitig aufzubringende Kraft verringert, die zum Erreichen eines gewünschten Drucks in der dritten Druckkammer des Zylinders 4 erforderlich ist, sondern es wird auch die erforderliche Bewegung des Kolbens 12 reduziert, die für das Erreichen einer vorher festgelegten Verschiebung aus

dem Zylinder 4 erforderlich ist.

Bei der in F i g. 2 gezeigten Ausführungsform hat der zweite Kolben 9a einen mit ihm ein Stück bildenden Kopf 36, dessen axiale Bohrung 37 mit radialen Bohrungen 38 verbunden ist, die mit dem ersten Druckraum des Zylinders 1 über den Raum 11 in Verbindung stehen. Der Kopf 36 hat eine Ausnehmung 39, in die ein Stößelventil 40 ragt, das durch eine Feder gegen einen Ringsitz um den Verbindungskanal 37 gedrückt wird. Das Stößelventil 40 sitzt auf einem Schaft 41, der zur Begrenzung der Axialbewegung in einer Rohrführung 42 sitzt, die sich am Zylinder 4 abstützt Die Anordnung ist derart getroffen, daß, wenn sich die aus dem zweiten Kolben 9a und dem den dritten Kolben bildenden Kopf 36 bestehende Einheit in der in F i g. 2 gezeigten Stellung befindet, das Ventil offen ist Wenn die Einheit von der Servoseite her bewegt wird, kommt das Stößelventil 40 an dem den Verumdungskanal 37 umgebenden Ringsitz zum Anliegen, wodurch das Ventil schließt und diese Schließlage während der restlichen Kolbenbewegung beibehält.

Bei der in F i g. 3 gezeigten Ausführungsform hat der zweite Kolben 96 einen Kopf 44, dessen eine Stirnseite dem Anschluß 6b für den ersten Bremskreis gegenüberliegt während seine andere Stirnseite über einen Kanal

43 mit der Kammer 22 verbunden ist Der erste Druckraum des Zylinders 1 ist über Kanäle 45 mit dem Teil des zweiten Kolbens 9b verbunden, der dem Kopf

44 gegenüberliegt. Der zweite Kolben 96 hat eine axiale Bohrung 46, die sich an dem dem Kopf 44 gegenüberliegenden Ende aufweitet und ein federvorgespanntes Stößelventil 47 aufnimmt das den Druckmittelstrom durch die Bohrung 46 steuert. Wenn sich der Kolben 9b in der in F i g. 3 gezeigten Stellung befindet liegt das Stößelventil 47 mit einem Schaft 48 an der Stirnwand des ihn umgebenden Zylinders an, so daß das Ventil offen ist und Druckmittel des ersten Druckraums über die Bohrung 46 und den Anschluß 6b zum ersten Bremskreis gelangt. Wenn auf den Kolben 9b über den Kopf 44 eine aus der mit dem Einlaß 16 verbundenen Druckmittelquelle resultierende Kraft wirkt schließt das Stößelventil 47 durch die Federvorspannung und bleibt während des restlichen Kolbenhubs geschlossen.

Bei der in F i g. 4 gezeigten Ausführungsform sitzt der in dem Zylinder 4c angeordnete Kolben 5c auf einer Büchse 49, die auf der einen Stirnseite des hohl

ίο ausgebildeten zweiten Kolbens 9c angeordnet ist. Der Innenraum der Büchse 49 ist durch ,einen Ring radialer öffnungen 50 auf der dem zweiten Kolben 9c zugewandten Seite des Kolbens 5c dauernd mit dem Raum lic und somit mit dem ersten Druckraum verbunden, während ein weiterer Ring von radialen öffnungen 51 auf der dem Zylinder 4c zugewandten Seite des Kolbens 5c über den dritten Druckmittelraum eine Verbindung zum Anschluß 6c des ersten Bremskreises herstellt Zwischen den beiden Ringen von

öffnungen 50 und 51 ist die Büchse 49 mit einem ringförmigen Ventilsitz 52 versehen, mit welchem ein Schließglied 53 zusammenwirkt das auf einem Ventilschaft 54 sitzt der für die Axialbewegung in dem Innenraum des zweiten Kolbens 9c geführt ist, wobei das dem Schließglied 53 gegenüberliegende Ende offen ist Eine schwache Feder 55 drückt das Schließglied 53 von dem Ventilsitz 52 weg. Dadurch besteht eine Verbindung dem ersten Druckraum mit dem Anschluß 6c über die beiden Ringe von Bohrungen 50 und 51.

Wenn Druckmittel aus dem Einlaß 16 über den Kanal 56 an dem dem Schließglied 53 gegenüberliegenden Ende des zweiten Kolbens 9c angreift, bewegt sich dieser so, daß zuerst das Schließglied 53 auf seinem Ventilsitz 52 aufliegt, wodurch die Druckmittelzufuhr zum Anschluß 6c aufhört. Bei einer Weiterbewegung bewegen sich der zweite Kolben 9cund der dritte Kolben 5c zusammen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

1. Patentansprüche:

   1- Bremskraftverstärker für eine hydraulische Zweikreisbremsanlage für Fahrzeuge, bei dem in einem ersten Druckraum iin erster, pedalbetätigbarer Kolben gegen die Kraft einer Feder verschiebbar ist und durch den Druck im ersten Druckraum ein Seryodruckventil in seine Offenstellung bewegbar ist, in der es eine Druckmittelquelle mit einem zweiten Druckraum sowie mit dem ersten Bremskreis verbindet, wobei in dem zweiten Druckraum ein zweiter Kolben verschiebbar angeordnet ist, mit dem ein dritter, an den zweiten Bremskreis angeschlossener Druckraum unter Druck setzbar ist, und wobei ferner bei Ausfall der Druckrpittelquelle df.r dritte Druckraum durch die Betätigung des ersten Kolbens unter Druck setzbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem zweiten Kolben (9; 9a; 9b; 9c) ein Ventil (5, 15; 40; 47; 53) zusammenwirkt, das einen Verbindungskanal (14; 37; 46; 50,51) zwischen dem ersten und dem dritten Druckraum (4, 4c) steuert und das in der Ruhestellung des zweiten Kolbens offen und bei dessen Verschiebung in Richtung des dritten Druckraums geschlossen ist.
2. 2. Bremskraftverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungskanal (14) sich durch einen vor der Stirnseite des zweiten Kolbens (9) in der dritten Druckkammer angeordneten dritten Kolben (5) erstreckt und daß das Verschlußorgan des Veniiis eine in der dem dritten Kolben zugewandten Stirnfläche des zweiten Kolbens (9) sitzende, mit dem Verbindungskanal (14) fluchtende Dichtung (15) ist.
3. 3. Bremskraftverstärker nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Kolben (5) stirnseitig eine den zweiten Kolben (9) umgebende Ringfläche (13) aufweist, die vom Druck in der ersten Druckkammer beaufschlagt ist.
4. 4. Bremskraftverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungskanal von einer axialen Bohrung (37) im zweiten Kolben (9a) gebildet ist, in die radiale, zum ersten Druckraum führende Bohrungen (38) einmünden, und daß der zum dritten Druckraum hin offenen axialen Bohrung das als Stößelventil (40, 41) ausgebildete Ventil gegenüberliegt.
5. 5. Bremskraftverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungskanal von einer axialen Durchgangsbohrung (46) im zweiten Kolben (9a) gebildet ist, wobei der einen öffnung dieser Durchgangsbohrung das als Stößelventil (47,48) ausgebildete Ventil gegenüberliegt.
6. 6. Bremskraftverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungskanal von einer axialen Bohrung im zweiten Kolben (9c 5c) gebildet ist, in die radiale, zum ersten Druckraum hin offene Bohrungen (50) einmünden, und daß das Ventil von einem in der axialen Bohrung geführten, mit einem Schließglied (53) ausgestatteten Ventilschaft (54) gebildet ist, und daß das Schließglied (53) mit einem in der axialen Bohrung vorgesehenen Ventilsitz 52 zusammenwirkt, wobei der Ventilschaft entgegen der Wirkung einer Feder (55) durch den Druck im zweiten Druckraum beaufschlagbar ist.

   Die Erfindung bezieht sich auf einen Bremskraftverstärker für eine hydraulische Zweikreisbremsanlage für Fahrzeuge gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

   Bei einem bekannten Verstärker dieser Art (DT-OS 14 30 353) ist der erste Druckraum von einer ire zweiten Kolben vorgesehenen Bohrung gebildet, in der der erste Kolben verschiebbar geführt ist. Der im ersten Di<uckraum erzeugte Druck wirkt über ein hydraulisches Gestänge auf das Servodruckventil ein. Um im ersten Druckraum den zur Offenhaltung des Servodruckventils erforderlichen Druck aufrechtzuerhalten, muß somit bei diesem bekannten Verstärker der erste Kolben stets dem zweiten Kolben nachgeführt werden. Der Weg des ersten Kolbens und damit der Pedalweg entspricht daher während des Druckaufbaus im dritten Druckraum im wesentlichen dem Weg des zweiten Kolbens. Dies gilt auch dann, wenn der Servodruck nicht zur Verfugung steht In diesem Fall wird der erste

   jo Kolben bis zur Anlage an den zweiten Kolben verschoben, anschließend bewegen sich beide Kolben gemeinsam. Dies bedeutet, daß bei dem bekannten Verstärker bei fehlendem Servodruck, d. h. bei Betätigung allein mit Muskelkraft, eine wesentlich höhere Betätigungskraft am Pedal aufgebracht werden muß als bei vorhandenem Servodruck, da für beide Fälle nur derselbe Pedalweg zur Verfugung steht.

   Es ist ferner ein Bremskraftverstärker von ähnlicher Gattung wie der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen bekannt (DT-OS 15 05 457), der mit einer Pedalanhebevorrichtung ausgestattet ist. Diese Pedal anhebevorrichtung bewirkt, daß bei Ausfall des Servodrucks das Bremspedal aus einer abgesenkten in eine angehobene Stellung bewegt wird. Dem Fahrer wird auf diese Weise angezeigt, daß kein Servodruck zur Bremskraftverstärkung zur Verfügung steht Diese Peddanhebevorrichtung besteht aus einem mit dem pedalbetätigbaren Kolben kraftschlüssig verbundenen und diesen umgebenden Ringkolben, der entgegen der Kraft einer Feder vom Servodruck beaufschlagt m und die Absenk- bzw. Anhebebewegung des Pedals bewirkt Der pedalbetätigbare Kolben wirkt dort mit einem in einem Gehäuse angeordneten Servodruckventil zusammen, über das der Servodruck unmittelbar in einen an einen ersten Bremskreis angeschlossenen Druckraurr einsteuerbar ist. Der Druck in diesem Druckraurr beaufschlagt ferner einen weiteren Kolben, der koaxia zu dem Ventilgehäuse und dem pedalbetätigbarer Kolben angeordnet ist und mit dem ein zweitei Bremskreis mit Druck beaufschlagbar ist Mit dieserr letzgenannten Kolben ist bei fehlendem Servodrucl noch eine Bremsung möglich. Nachteilig bei dieserr bekannten Verstärker ist, daß der die Pedalanhebevor richtung bildende Ringkolben nur bei Ausfall de:

   Servodrucks in Aktion tritt. Da aber längere Zeiträumi vergehen können, bis dieser Fall eintritt, besteht dort dii Gefahr, daß der Ringkolben infolge der lang dauerndei Bewegungslosigkeit festsitzt und damit funktionsunfä hig wird.

   Ausgehend von einem Bremskraftverstärker der in Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Gat tung liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einei derartigen Verstärker so auszubilden, daß bei fehlen dem Servodruck für eine Bremsung ein größere Pedalweg zur Verfügung steht als bei vorhandener Servodruck, so daß die aufzubringende Betätigungskral auch bei fehlendem Servodruck nicht übermäßig gro ist.