DD299628A5 - Bremsbetaetigungseinheit fuer kraftfahrzeuge - Google Patents
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Abstract
Um bei einer aus einem Hauptbremszylinder und einem ihm vorgeschalteten Bremskraftverstaerker bestehenden Bremsbetaetigungseinheit, bei der der in einem Druckraum des Hauptbremszylinders herrschende hydraulische Druck in eine Reaktionskraft umgewandelt wird, eine Ansprechcharakteristik mit sprunghaftem Anstieg der Ausgangskraft (sog. "Springer") bzw. eine "gerundete Kennlinie" zu realisieren, sieht die Erfindung vor, dasz die Reaktionsvorrichtung (9) ein Kraftuebertragungselement (36) aufweist, das in axialem Abstand vom Eingangskraftabgabeglied (14) angeordnet ist und bei Erreichen eines vorgegebenen Druckes im Druckraum (44) eine gegen die Kraft einer am Verstaerkungskraftabgabeglied (15) abgestuetzten Druckfeder (35) gerichtete Kraftkomponente am Eingangskraftabgabeglied (14) wirksam werden laeszt. Fig. 2{Bremsbetaetigungseinheit; Hauptbremszylinder; Bremskraftverstaerker; Ansprechcharakteristik; Springer; gerundete Kennlinie; Reaktionsvorrichtung; Eingangskraftabgabeglied; Verstaerkungskraftabgabeglied; hydraulischer Druck}
Description
ihm vorgeschalteten Bremskraftverstärker, der mittels eines mit einem Eingangskraftabgabogüed gekoppelten
vorgesehen ist, die eine Übertragung einer beim Aufbau eines hydraulischen Druckes im Druckraum auftretenden Reaktionskraft auf das Betätigungselement ermöglicht.
beweglichen Wand bzw. dem Steuerventilgehäusc verbundenen Außenkolben sowie einem darin abgedichtet verschiebbar geführten Innenkolben, dor einteilig mit dom das Steuerventil betätigenden Steuerkolben ausgebildet ist, der mit dem
dremsbetätigungseinheit als das Verhältnis der Gesamtstirnfläche des Primärkolbens zur Stirnfläche des Innenkolbens definiert werden. Um bei einem Ausfall des Primärkreises dem Fahrer das Bremsgefühl zu vermitteln, ist der Sekundärkolben mit einer gummielastischen Reaktionsscheibe versehen, die beim Anschlag des Primärkolbens die aus dem hydraulischen Druck im
die Abhängigkeit der Ausginge- von der Eingangskraft durch die Wahl der beiden vorhin erwähnten Stirnflächen des
zu verbessern, daß eine Ansprechcharakteristik mit sprunghaftem Anstieg der Ausgangskraft (sog. „Springerfunktion") bzw. eine „gerundete Kennlinie" realisierbar ist.
das in axialem Abstand vom Eingangskraftabgabeglied angeordnet ist und bei Erreichen eines vorgegebenen Druckes im
am Eingangskraftabgabeglied wirksam werden läßt.
vorgesehen, daß das Kraftübertragungselement im Außenkolben abgedichtet geführt ist und daß die Druckfeder sich an einer am Außenkolben ausgebildeten Ringfläche abstützt.
daß die zweite Reaktionsvorrichtung durch eine in einem zylindrischen Körper angeordnete elastische Reaktionsscheibe gebildet ist, die mit dem Außenkolben über den zylindrischen Körper und mit dem Kraftübertragungselement direkt in Wirkverbindung steht, und an deren dem Primärkolben abgewandter Seite eine Druckplatte anliegt, an der ein Teil eines Öffnungsmechanismus eines ersten Zentralventils abgestützt ist.
Es zeigt
'Bremsbetätigungseinheit und Fig. 5: eine graphische Darstellung eines anderen Verlaufs der mit der Erfindung realisierbaren Ansprechcharakteris k in Form einer gerundeten Kennlinie.
Der in Fig. 1 dargestellte Unterdruck-Bremskraftverstärker weist ein Unterdruckgehäuse 1 auf, das durch eine axial bewegliche Wand 2 in eine Arbeitskammer 3 und eine Unterdruckkammer 4 unterteilt ist. Die axial bewegliche Wand 2 besteht aus einem aus Blech tiefgezogenen Membranteller 5 und einer daran anliegenden flexiblen Membran 6, die nicht näher dargestellt zwischen dem äußeren Umfang des Membrantellers 5 und dem Unterdruckgehäuse 1 eine Rollmembran als Abdichtung bildet. Ein durch ein Eingangsglied 8 (Kolbenstange) betätigbares Steuerventil 7 weist einen mit der Kolbenstange 8 verbundenen, einen ersten Ventilsitz 18 tragenden Ventilkolben 10 auf, der in einem Steuergehäuse 11 axial geführt ist, das mit einem zweiten Ventilsitz 19 versehen ist. Die beider. Ventilsitze 18,19 liegen dabei in einer senkrecht zur Betätigungsrichtung des Unterdruck-Bremskraftverstärkers stehenden Ebene und wirken mit einem Tellerventil 23 zusammen, das über eine Vorspannhülse 21 mittels einer sich an einem an der Kolbenstango 8 ausgebildeten Bund abstützenden Druckfeder 24 gegen die Ventilsitze 18,19 gedrückt wird. Die Arbeitskammer 3 steht über einen im Steuergehäuse 11 ausgebildeten Außenluftdurchlaß 34, das Steuerventil 7 sowie einen Unterdruckkanal 17 mit der Unterdruckkammer 4 in Verbindung.
Eine In Fig. 1 schematiech dargestellte Rückstellfeder 16, die sich an der unterdruckseitlgen Stirnwand des Verstärkergehäueee 1 abstützt, hält die bewegliche Wand 2 in der gezeigten Ausgangsstellung. Außerdem Ist eine zweite Druckfeder 20 vorgesehen, die einerseits am Steuergehäuse 11 und andererseits an der Kolbenstange 8 abgestützt ist und deren Kraft für eine Vorspannung des Ventilkolbens 10 bzw. dessen ersten Ventilsitzes 18 gogenübor dem Tellerventil 23 sorgt.
An der in der Zeichnung links gezeigten Stirnwand des Unterdruckgehäuses 1 ist ein Tandem-Hauptbremszylinder 40 befestigt, dessen Gehäuse 41 sich teilweise in die Unterdruckkammer 4 des Unterdruck-Bremskraftverstärkers erstreckt. Das Gehäuse 41 weist eine Längsbohrung 51 auf, in der ein Primärkolben 42 und ein Sekundärkolben 43 einen Primärdruckraum 44 und einen Sekundärdruckraum 45 begrenzen, die über Zentralventile 47,48 und Nachlaufräume 52,53 mit einem nicht dargestellten Druckmittelvorratsbehälter in Verbindung stehen und an die ebenso nicht gezeigte einzelne Bremskreise angeschlossen sind. Der vorzugsweise zweiteilig ausgeführte Primärkolben 42 besteht aus einem in dor Längsbohrung 51 geführten, mit einer Dichtmanschette 27 versehenen Außenkolben 15, der mittels zweier kreissegmentförmiger Fortsätze 22 mit dem Steuergehäuse 11 verbunden ist, sowie einem darin abgedichtet geführten Innenkolben 14. Der Außenkolben 15 Ist In seinem ins Gehäuse 41 hineinragenden Bereich mit einer axial verlaufenden Bohrung 57 (Fig. 2) versehen, In der ein Kraftübertragungselement 36 verschiebbar angeordnet ist. Das Kraftübertragungselement 36, dessen in Fig. 1 und 2 linke Stirnfläche mit dem im Primärdruckraum 44 herrschenden hydraulischen Druck beaufschlagbar ist, ist gegenüber dor Wandung der Bohrung 57 mittels einer zweiten Dichtmanschette 26 abgedichtet, wobei seine andere Stirnfläche als Anlagefläche für oino Druckfeder 35 dient, die sich an einer am Außenkolben 15 ausgebildeten radialen Ringfläche 39 abstützt und sich im Einbauzustand, in gestreckter Länge, d. h. ohne Vorspannung, befindet. Die Federkraft dec Druckfeder 35 wirkt der aus dem hydraulischen Druck im Primärdruckraum 44 resultierenden Reaktionskraft entgegen und bestimmt die Höhe des sprunghaften Anstiegs der Ansprechcharakteristik (Fig.4).
Die Stirnwand des Steuergehäuses 11 ist mit einer axialen Ausnehmung 31 versehen, in die eine metallische Hülse 32 eingelegt ist, an der sich die Enden der Fortsätze 22 axial abstützen. Für die formschlüssige Verbindung der Fortsätze 22 mit dem Steuergehäuse 11 sorgt ein Sicherungsring 54, der in einer radialen Nut im Stouergehäuse 11 eingesetzt ist und, die metallische Hülse 32 radial durchgreifend, mit einer in der Oberfläche der Fortsätze 22 ausgebildeten Nut zusammenwirkt. Der Innenkolben 14 wird dabei durch ein axiale Verlängerung 13 des Ventilkolbens 10 gebildet, die in einer axialen Bohrung 55 im Steuergehäuse 11 unter Abdichtung durch einen Dichtring 25 geführt ist. Die axiale Bewegung des Innenkolbens 14 nach rechts wird durch einen ortsfesten Anschlag begrenzt, der z. B. durch eine im Gehäuse 41 des Tandem-Hauptbremszylinders 40 angeordnete Scheibe 33 gebildet sein kann (Fig. 1).
Die Bremskraft wird auf das im Primärdruckraum 44 eingeschlossene Druckmittelvolumen mittels einer ersten Reaktionsvorrichtung 9 übertragen, die durch die beiden am Außenkolben 15 und Kraftübertragungselement 36 ausgebildeten Stirnflächen 49 und 50gebildet ist, die mit dem im Primärdruckrnum 44 herrschenden hydraulischen Druck beaufschlagt werden. Um die Reaktionskraft auch bei einem Ausfall des Primärbromskreises auf das Bremspedal übertragen zu können ist im Primärdruckraum 44 einezweite Reaktionsvorrichtung 12 vorgesehen, die durch eine in einem am Außenkolben 15 anliegenden Körper 28 gelagerte elastische Reaktionsscheibe 29 gebildet ist, die einerseits in unmittelbarer Berührung mit dem Innenkolben 14 steht und andererseits mittels einer Druckplatte 30 mit dem Öffnungsmechanismus 46 des ersten Zentralventils 47 zusammenwirkt.
Die Funktionswelse der in der Zeichnung dargestellten erfindungsgemäßen Bremsbetätigungseinheit wird nachfolgend beschrieben:
In der Ausgangsposition (bei stillstehendem Motor) können die beiden Arbeitskammern 3 und 4 unter Atmosphärendruck stehen, so daß die bewegliche Wand 2 druckausgeglichen ist und durch die Rückstellfeder 16 am Anschlag an der hinteren Unterdruckgehäusewand gehalten wird. Da der Ventilkolben 10 über den Innenkolben 14 durch den Anschlag 33 im Tandem-Hauptbremszylinder 40 positioniert ist, befindet sich das Steuerventil 7 in einem Zustand, in dem der am Ventilkolben 10 ausgebildete Atmosphärendichtsitz 18 offen und der Unterdrucksitz 19 am Steuergehäuse 11 geschlossen ist, so daß die beiden Arbeitskammern 3 und 4 voneinander getrennt sind. Wird nun die Unterdruckkammer 4 evakuiert (beim Anlassen des Motors), so bewirkt die*an die bewegliche Wand 2 einwirkende Druckdifferenz deren Bewegung in Richtung auf den Hauptbremszylinder 40 zu, so daß zunächst der Atmosphärendichtsitz 18 geschlossen und unmittelbar danach der Unterdrucksitz 19 geöffnet wird. Dadurch wird ein Evakuieren der inzwischen von der Atmosphäre getrennten Arbeitskammer 3 ermöglicht, so daß an der beweglichen Wand 2 erneut ein Gleichgewichtszustand auftritt, in dem beide Dichtsitze 18,19 des Steuerventils 7 geschlossen sind und der Unterdruck-Bremskraftverstärker sich in einer Bereitschaftsstellung befindet. Wird nun beim Bremsen das nicht gezeigte Bremspedal betätigt, so werden durch die Krafteinwirkung das Eingangsglied 8 mit dem Ventilkolben 10 nach links verschoben, wodurch das Steuerventil 7 betätigt wird. Zwischen dem Ende des Innenkolbens 14 und dem Kraftübertragungsglied 36 ist immer noch ein Spalt ζ (Fig. 2) vorhanden. Dadurch wird an der beweglichen Wand 2 eine fußkraftproportionale Druckdifferenz eingesteuert, die eine Verstärkungskraft erzeugt, die zur Pedalkraft hinzuaddiert und auf den Primärkolben 42 des Tandem-Hauptbremszylinders 40 übertragen wird, um einen hydraulischen Druck in den beiden Druckräumen 44 und 45 aufzubauen, der über die nicht dargestellten Bremskreise zu den einzelnen Radbremsen des Kraftfahrzeuges weitergeleitet wird.
Der auf die Stirnfläche 49 des Kraftübertragungselementes 36 wirkende Druck hat eine Verschiebung des Kraftübertragungselementes 36 entgegen der Betätigungsrichtung bzw. entgegen der Federkraft der Druckfeder 35 zur Folge. Wird die Federkraft dieser Druckfeder 30 überwunden, so kommt das Kraftübertragungselement 36 zur Anlage am Innenkolben 14 (Punkt A in Fig. 3), so daß die aus dem hydraulischen Druck im Primärdruckraum 44 resultierende Reaktionskraft am Betätigungselement 8 zu spüren ist. Durch Variieren de - Federkraft der Druckfeder 35 kann jedes gewünschte Ansprechverhalten des Bremskraftverstärkers eingestellt werden.
Wird nun eine Ansprechcharakteristik mit dem in Fig. 5 gezeigten Verlauf gewünscht („gerundete Kennlinie") die von Anfang an eine geringe Rückwirkung am Betätigungselement 8 gewährleistet, die solange kontinuierlich steigt, bis die volle Übersetzung des Bremskraftverstärkers erreicht ist (Punkt B in Fig. 5), so wird als die erste Reak.lonsvorrichtung die in Fig. 3 gezeigte Anordnung eingesetzt. Bei dieser Anordnung ist zwischen dem Kraftübertragungselement 36 und dem Ende des Innenkolbens 14 eine Gummifeder37 angeordnet, die an ihrer dem Innenkolben 14zugewandten Stirnfläche mit einer konischen
Ausnehmung 66 versehen ist. Das Ende des Innenkolbens 14 Ist dabei vr rzugswelse kalotten- bzw. kegels. impfförmlg ausgebildet und kann in Ruhestellung die Gummifeder 37 leicht berühren oder in geringem axialem Abstand davon angeordnet eoin. Um die Gummifeder 37 von erhöhtem Verschleiß zu schützen, weist das Kraftübertragungselement 36 an solner der Gummifeder 37 zugewandten Stirnfläche einen axialen Fortsatz 38 auf, der sich durch die Gummifeder 37 hindurch erstreckt und dessen Länge so bemessen ist, daß zwischen ihm und dem Ende des Innenkolbens 14 der vorhin erwähnte Abstand ζ vorhanden ist. Die Außenkontur der Gummifeder 37 ist vorzugsweise so gewählt, daß bei einer durch das Kraftübertragungselement 36 aufgebrachten Kraft lediglich eine Teilanlage am Innenkolben 14 stattfindet, wobei bei einer Krafterhöhung die Anlagefläche und somit die übertragbare Reaktionskraft größer wird. Die Erhöhung der Kraft bzw. die Vergrößerung der Anlagefläche wird'durch den direkten mechanischen Kontakt zwischen dem Innenkolben 14 und dem axialen Fortsatz 38 begrenzt. Wird die auf das Betätigungselement 8 wirkende Betätigungskraft aus einer Teil- oder Vollbremsstellung weggenommen, so drückt die zweite Druckfeder 20 den Ventilkolben 10 gegen das Tellerventil 23, so daß der erste (Atmosphären·) Dichtsitz 18 geschlossen und der zweite (Unterdruck-) Dichtsitz 19 geöffnet wird. Über den nunmehr offenen zweiten Dichtsatz 19 erfolgt ein Druckausgleich zwischen der Unterdruck- 4 und der Arbeitskammer 3, so daß eine darauffolgende Rückstellung der beweglichen Wand 2 unter der Wirkung der Rückstellfeder 16möglich ist, bis der Innenkolben 14zur Anlage am Anschlag 33 kommt. In diesem Augenblick wird die bereits erwähnte Bereitschaftsstellung erreicht.
Claims (12)
1. Bremsbatätigungseinheit für Kraftfahrzeuge, bestehet) ' aus einem Hauptbremszylinder und einem ihm vorgeschalteten Bremskraftverstärkei, clur mittels eines mit einem Eingangskraftabgaboglied gekoppelten Betätigungselementes betätigbar ist und dessen Verstörkungskraft mittels eines Verstärkungskraftabgabegliedes auf einen, im Hauptbremszylindereinen Druckraum begrenzenden Kolben übertragbar ist, wobei im Druckraum eine Reaktionsvorriohtung vorgesehen ist, die eine Übertragung einer beim Aufbau eines hydraulischen Druckes im Druckraum auftretenden Reaktionskraft auf das Betätigungselement ermöglicht, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionsvorrichtung ein Kraftübertragungselement aufweist, das in axialem Abstand vom Eingangskraftabgabeglied angeordnet ist und bei Erreichen eines vorgegebenen Druckes im Druckraum eine gegen die Kraft einer am Verstärkungskraftabgabeglied abgestützten Druckfeder gerichtete Kraftkomponente am Eingangskraftabgabeglied wirksam werden läßt.
2. Bremsbetätigungseinheit nach Anspruch 1, bei der der Kolben durqh einen das Verstärkungskraftabgabeglied bildenden Außenkolben und einen darin verschiebbar geführten, das Eingangskraftabgabeglied bildenden Innenkolben gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Kraftübertragungselement (36) im Außenkolben (15) abgedichtet geführt ist und daß die Druckfeder (35,37) sich an einer am Außenkolben (15) ausgebildeten Ringfläche (39) abstützt.
3. Bremsbetätigungseinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfeder als eine zylindrische Spiralfeder (35) ausgebildet ist.
4. Bremsbetätigungseinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfeder als eine Tellerfeder ausgebildet ist.
5. Bremsbetätigungseinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfeder als eine Gummifeder (37) ausgebildet ist, deren Kontur in der Anfangsphase der Betätigung lediglich eine Teilanlage des Innenkolbens (14) gestattet.
6. Bremsbetätigungseinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende des Innenkolbens (14) kartenförmig ausgebildet ist und mit einer konischen Ausnehmung (56) der Gummifedei (37) zusammenwirkt.
7. Bremsbetätigungseinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende des Innenkolbens (14) als ein Kegelstumpf ausgebildet ist, dessen Kegelwinkel größer ist als der Kegelwinkel der in der Gummifeder (37) ausgebildeten konischen Ausnehmung (56).
8. Br.emsbetätigungseinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Kraftübertragungselement (36) mit einem auf den Innenkolben (14) zu gerichteten, die Gummifeder (37) durchdringenden axialen Fortsatz (38) versehen ist, dessen Länge der Länge der Gummifeder (37) abzüglich der Tiefe der konischen Ausnehmung (56) entspricht.
9. Bremsbetätigungseinheit nach Anspruch 1, bei der als Hauptbremszylinder ein Tandemhauptzylinder vorgesehen ist, in dessen Primärdruckraum eine zweite Reaktionsvorrichtung angeordnet ist, die bei dessen Ausfall im Sekundärdruckraum einen der Eingangskraft proportionalen Druckaufbau nach einer vorher Festgelegten Charakteristik ermöglicht, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Reaktionsvorrichtung (12) durch eine in einem zylindrischen Körper (28) angeordnete elastische Reaktionsscheibe (29) gebildet ist, die mit dem Außenkolben (15) über den zylindrischen Körper (28) und mit dem Kraftübertragungselement (36) direkt in Wirkverbindung steht, und an deren dem Primärkolben (42) abgewandter Seite eine Druckplatte (30) anliegt, an der ein Teil eines Öffnungsmechanismus (46) eines ersten Zentralventils (47) abgestützt ist.
10. Bremsbetätigungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremskraftverstärker ein hydraulischer Bremskraftverstärker ist.
11. Bremsbetätigungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremskraftverstärker ein Unterdruck-Bremskraftverstärker ist.
12. Bremsbetätigungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremskraftverstärker ein mit Überdruck arbeitender luftbetätigter Bremskraftverstärker ist.
Hierzu 3 Seiten Zeichnungen
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DD34358690A DD299628A5 (de) | 1990-08-22 | 1990-08-22 | Bremsbetaetigungseinheit fuer kraftfahrzeuge |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DD34358690A DD299628A5 (de) | 1990-08-22 | 1990-08-22 | Bremsbetaetigungseinheit fuer kraftfahrzeuge |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DD299628A5 true DD299628A5 (de) | 1992-04-30 |
Family
ID=5620295
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DD34358690A DD299628A5 (de) | 1990-08-22 | 1990-08-22 | Bremsbetaetigungseinheit fuer kraftfahrzeuge |
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DD (1) | DD299628A5 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1994027850A1 (de) * | 1993-05-26 | 1994-12-08 | Itt Automotive Europe Gmbh | Unterdruck-bremskraftverstärker |
-
1990
- 1990-08-22 DD DD34358690A patent/DD299628A5/de not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1994027850A1 (de) * | 1993-05-26 | 1994-12-08 | Itt Automotive Europe Gmbh | Unterdruck-bremskraftverstärker |
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