DE2111260B2 - Kraftverstaerker, insbesondere bremskraftverstaerker fuer kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

'⁵ Die Erfindung betrifft einen Kraftverstärker, insbesondere Bremskraftverstärker für Kraftfahrzeuge, mit einem mit der zu betätigenden Vorrichtung, insbesondere einem Hauptbremszylinder, verbundenen, in einer

ίο ersten Gehausebohrung verschiebbaren Servokolben. der in einer Druckkammer mit Servodruck beaufschlagbar ist und mit einem die Verbindung zwischen einer Druckmittelquelle und der Druckkammer steuernden, in einer zweiten Gehäusebohrung ver-

schiebbaren Servoventil, wobei die Verbindung Druckmittelquelle-Druckkammer über einen in dom .Servoventilkörper vorgesehenen Kanal verläuft, ferner mit einem Betätigungsglied für den Verstärker sowie einem Hebelmechanismus, der sowohl an dem Servokolben

als auch an dem Betätigungsglied schwenkbar angelenkt ist und mit dem bei einer Relativbewegung zwischen dem Betätigungsglicd und dem Servokolben das Servoventil entgegen der Kraft einer auf den Servoventilkörper wirkenden elastischen Vorrichtung aus

dessen Ruhestellung, in der die Verbindung Druckmittelquelle-Druckkammer gesperrt ist. in die diese Verbindung freigebende Stellung bewegbar ist, wobei bei fehlender Druckzufuhr in die Druckkammer der Servokolben unmittelbar durch das sich in diesem Fall an ihn

anlegende Betätigungsglied verschiebbar ist.

Diese Anordnung ist Gegenstand eines älteren Vorschlags (DT-PS 20 01 483). Dabei wird der Servokolben unmittelbar von dem Betätigungsglied verschoben, wenn die Druckzufuhr fehlt. Dies kann zwei Ursachen haben. Einmal kann das Servoventil blockieren und damit durch das Betätigungsglied nicht geöffnet werden, so daß kein Druckmittel in die Arbeitskammer gelangen kann. Da nun auf das Bctätigungsglied vom Fahrer hohe Kräfte ausgeübt werden, die teilweise auch über die elastische Vorrichtung auf das Servoventil übertragen werden, so kann dieses plötzlich öffnen und Druckmittel strömt in die Arbeitskammer. Zum anderen kann durch Versagen der hydraulischen Pumpe ein Druckmittelmangel auftreten, auch wenn das Servoventil in

seiner Offenstellung ist. In beiden Fällen, wenn also das Servoventil plötzlich öffnet oder wenn die Pumpe im geöffneten Zustand des Servoventil Druckmittel liefert, wird die Arbeitskammer plötzlich unter hohen Druck gesetzt, mit dem der Servokolben beaufschlagt

wird. Dies kann ein zu starkes Abbremsen des Fahrzeuges verursachen und eine Gefährdung darstellen.

Ähnliche Verhältnisse sind auch bei einer ähnlich aufgebauten bekannten F.inrichtung (1-"R-PS 14 Sb 608) anzutreffen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunuc. einen derartigen Verstärker so auszubilden, daß es während einer bei einem Fehlen der Servodruckziifuhr in die Druckkammer erforderlichen direkten Betätigung des

.Servokolbens durch das Hingangsglied nicht zu einer -chlagartigen Druckbeaufschlagung des Servokolbens infolge plötzlich wieder in die Druckkammer strömenden Druckmittels kommen kann.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß bei dem Kraftverstärker der eingangs geschilderten Art dadurch gelöst, daß der Hebelmechanismus über ein auf dem Servoventilkörper verschiebbar geführtes Ventilelemcnt auf den Servoventilkörper einwirkt und daß mit diesem Ventilelemeru bei seiner Verschiebung auf dem Servo- ίο ventilkörper der in die Druckkammer mündende Öffnungsquerschnitt des Kanals wenigstens teilweise verschließbar ist und daß ferner auf das Ventilelement entgegen der von den Hebelmechanismus bei der Verstärkerbetätigung ausgeübten, das Ventilelement in seine Schließlage drängenden Kraft die Kraft einer Feder wirkt, wobei diese Feder so bemessen ist, daß das Ventilelement bei normalen Arbeitsbedingungen in seiner den Öffnungsquerschnitt freigebenden Stellung verbleibt.

Unter normalen Servodruckbcdingungen wird bei der Betätigung des Kraftverstärkers über das zusätzliche Ventilelement die Druckmittclvcrbindung vom Einlaß zur Druckkammer offengehalten, so daß das Druckmittel in die Druckkammer einströmen und den Servokolben beaufschlagen kann. Setzt jedoch der Servoventilkörper der Betätigung durch die Hebevorrichtung einen größeren Widerstand entgegen oder blockiert er, so wird das Ventilelement verschoben und schließt den Einlaß zur Druckkammer. Kommt der Servovcntilkörper frei, so bleibt entweder die Druckmittelzufuhr in die Druckkammer weiterhin gesperrt oder wird allmählich freigegeben, so daß in jedem Fall vermieden wird, daß die Druckkammer plötzlich mit unter hohem Druck einströmenden Druckmittel beaufschlagt wird.

In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung gekennzeichnet.

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Schnitt durch einen Kraftverstärker in einer ersten Ausführungsform,

F i g. 2 den Schnitt längs der Linie 2-2 in F i g. I,

F i g. 3 einen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform der Erfindung,

Fig.4 eine scnematische Ansicht einet hydraulischen Systems an einem Fahrzeug mit einem Brcnnkraftverstärker gemäß der Erfindung,

F i g. 5 einen Schnitt durch das Ventil und das auf dem Ventilkörper verschiebbare Element des Verslärkers gemäß F i g. 4,

Fig. 6 einen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform des Ventils des Verstärkers gemäß F i g. 4 und

F i g. 7 eine schematische Ansicht eines an einem Fahrzeug befindlichen hydraulischen Systems mit einer dritten Ausführungsform der Erfindung.

Der in F i g. I dargestellte Brennkraftverstärker 10 weist an einem Gehäuse 12 eine Einlaßöffnung 14, eine Auslaßöffnung 16 und eine Rückführungs- oder Ablaßöffnung 18 auf. Die Einlaßöffnung 14 steht mit der Hochdruckseite einer Druckniiticlpiimpe 20 in Verbindung, während die Auslaßöffnung 16 mit der Einlaßöffnung eines Servolenkgetriebcs 22 in Verbindung sieht. Sowohl die Ablaßöffnung 18 als auch die Auslaßöffllung des Servolenkgeiriebes 22 sind an die Niederdruekseilc der Pumpe 20 angeschlossen.

Der Brennkraflverslärker weist lerner einen Servokolben 24 auf, welcher in einer Bohrung 26 innerhalb des Gehäuses 12 verschiebbar ist. Ei.i Ende des Servokolbens 24 ist innerhalb einer Druckkammer 28 des Gehäuses verschiebbar aufgenommen. Eine Stange 30 verbindet das andere Ende des Servokolbens 24 mit einem gewöhnlichen Hauptbrennzylinder (nicht dargestellt), welcher an der linken Seite des Gehäuses 12, gesehen in F i g. 1 angeordnet ist.

Eine Bewegung des Servokolbens 24 nach links entwickelt in üblicher Weise einen Druck im Hauptzylinder, um die Bremsen des Fahrzeugs anzulegen. Eine Rückführfeder 32 liegt am anderen Ende des Servokolbens 24 an, um den Kolben bei Lösen der Bremsen in seine Mormallage zurückzuführen. Ein Servoventilkörper 34 ist innerhalb einer Bohrung 36 des Gehäuses 12 verschiebbar und steuert die Druckmittelverbindung zwischen der Einlaßöffnung 14, der Auslaßöffnung 16 und der Druckkammer 28. Eine Feder 39 drückt den Servoventilkörper 34 an eine AnschlagOäche 37, welche am Gehäuse vorgesehen ist. In der in F i g. I dargestellten ersten Position leitet der Servoventilkörper 34 im wesentlichen das gesamte, dem Einlaß zugeführte Druckmittel direkt zum Auslaß und verbindet die Druckkammer 28 mit der Niederdruckscitc der Pumpe 20 über die Ablaßöffnung 18. Falls jedoch der Servoventilkörper 34 in F i g. 1 nach links bewegt wird, wird die Verbindung zwischen der Druckkammer 28 und der Ablaßöffnung 18 geschlossen. Ein Anteil des in den Einlaß 14 gelangenden Druckmittels wird durch radial sich erstreckende Kanäle 38 und den in Längsrichtung sich erstreckenden Kanal 40 des Scrvoventiikörpcrs 34 in die Druckkammer 28 geleitet.

Ein durch den Fahrer betätigbares Betätigungsglied 42 ist in einer weiteren Bohrung 44 innerhalb des Gehäuses 12 verschiebbar gelagert. Ein Ende des Betätigungsgliedes 42 ist am (nicht dargestellten) üblichen Bremspedal befestigt. Das andere F.nde des Betätigungsglicdes 42 ist über einen Gelcnkmechanismus 46 mit dem Servoventilkörper 34 und mit dem Servokolben 24 verbunden.

Der Gelenkmechanismus 46 weist einen am Ende des Servokolbens 24 befestigten Bügel 48 und einen Hcbelmechanismus 50 auf, von welchem ein Ende jeweils mittels Zapfen 52 an einem Bügel 48 befestigt ist. Das Betätigungsglied 42 erstreckt sich durch eine Öffnung 54 in einer Platte 56, welche schwenkbar bei 58 an den Hebeln 50 gelagert ist. Eine Feder 60 hält einen an dem Betätigungsglied 42 befestigten Anschlag 62 in Anlage an der Platte 56. Das Ende 64 des Betätigungsglieds 42 ist verschiebbar in einer im Servokolben 24 befindlichen Sackbohrung 66 geführt.

Der Servoventilkörper 34 ist abgestuft. In dem im Durchmesser größeren Teil 68 sind Kanäle 38 und 40 vorgesehen sind, und an den im Durchmesser kleineren Endteil 70 grenzt eine dazwischen befindliche Schulter 72. Eine Hülse 74 ist auf dem im Durchmesser kleineren Teil 70 verschiebbar geführt und ist zwischen der Schulter 72 und einem Anschlag 76 am Außenende des im Durchmesser kleineren Teils 70 bewegbar. Zwei Zapfen 78 verbinden die Hebe! 50 und die Hülse 74. Dt" Innendurchmesser der Hülse 74 ist stufenweise abgesetzt und bildet einen im Durchmesser kleineren Teil 80, welcher am Teil 70 des Servovcntilkörpers 34 anlicgl, einen im Durchmesser größeren Teil 82 und eine sich seillich dazu erstreckende Fläche 84. Eine Feder 86 ist /wischen der Schulter 72 und der Fläche 84 vorgesehen, die die Hülse 74 in Richtung des Anschlages 76 drückt. Der sich in Längsrichtung erstreckende Kanal

40 endet in mehreren sich radial erstreckenden Kanälen 88, welche die Druckmittelverbindung von dem in Längsrichtung sich erstreckenden Kanal 40 mit mehreren Kanälen 90 herstellen. Jeder der Kanäle 90 endet in öffnungen in der Schulter 72.

Wenn der Fahrer das Bremspedal niederdrückt, dann wird das Betäligungsglicd 42 gemäß l^: i g. I nach links gedrückt. Bei normalen Betriebsbedingungen des Ventils hält die Feder 60 den Anschlag 62 in Anlage an der Platte 56, so daß das Betäligungsglicd 42 den Servoventilkörper 34 nach links, gesehen in F i g. 1, bewegen kann. Dadurch wird die Druckmittelverbindung /wischen der Ablaßöffnung 18 und der Druckkammer 28 geschlossen und es wird Druckmittel in die Druckkammer 28 eingeführt. Das in der Druckkammer 28 befindliche Druckmittel beaufschlagt das eine Ende des Scrvokolbens 24 und drückt diesen nach links. Die Feder 86 hält die Hülse 74 in Anlage an dem Anschlag 76, so daß Druckmittel von den Kanälen 90 in die Druckkammer 28 gelangen kann. Wenn der Fahrer das Bremspedal freigibt, führt die Feder 32 die Teile in ihre Normallage zurück.

Falls eine Fehlfunktion verhindern sollte, daß sich der Servoventilkörper bei der Betätigung des Bremspedals durch den Fahrer bewegt, wird bei Bewegung des Bctätigungsglicdes 42 die Hülse 74 am Scrvovcntilkör per 34 gegen die Spannung der Feder 86 verschoben, bis die Hülse 74 an der Schulter 72 anliegt und die Kanäle 90 schließt. Es wird dadurch vermieden, daß Druckmittel aus den Kanälen 90 austritt, falls sich der Servoventilkörper 34 bewegen sollte. Gleichzeitig gibt die Feder 60 nach, so daß sich das Bctätigungsglied 42 relativ zu den Hebeln 50 bewegen kann, bis das Ende des Betätigungsgliedes am Ende der Sackbohrung 66 anschlägt, um eine direkte Verbindung zwischen Bremspedal und dem Servokolben 24 herzustellen. Die Betätigung durch Muskelkraft der Bremsen ist in die scm Fall gewährleistet. Die Kraft der Feder 60 wird bei normaler Betätigung der Bremse über die Platte 56 und clii.· Hebel 50 auf die Hülse 74 übertragen, so daß die ι iulsc 74 in Anlage an der Schuller 72 verbleibt, bis das Bremspedal gelöst ist. Es wird auf diese Weise ein plötzliches Eintreten von Druckmittel in die Kammer 28 vermieden, falls der Servoventilkörper sich während einer durch Muskelkraft erfolgenden Bremsbetätigung plötzlich bewegen sollte.

Bei der in F i g. 3 dargestellten Ausführungsform sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Gemäß F i g. 3 ist eine weitere Schulten 92 am im Durchmesser größeren Teil 68 des Servoventilkörpers gebildet, während eine Feder 86 zwischen der Schulter 92 und der Hülse 74 angeordnet ist. Mehrere, radial sich erstreckende Kanäle 94 stellen normalerweise die Verbindung des in Längsrichtung sich erstreckenden Kanals 40 mit der Druckkammer 28 her. Der Innendurchmesser der Hülse 74 ist stufenweise abgesetzt. Der im Durchmesser kleinere Teil 80 der Hülse liegt verschiebbar am Endteil 70 des Servoventilkörpers 34 an, während der im Durchmesser größere Teil 98 durch sich in Längsrichtung erstreckende Nuten 100 und 102 von dem Endteil getrennt ist. Wenn die Hülse 74 während einer Fehlfunktion des Ventils an der Schulter 72 anliegt, werden die Kanäle 94 mit einem Ringraum 106 verbunden, welcher durch den Endteil 70, die Schulter 72, den im Durchmesser größeren Teil 98 und die Nuten 100 und 102 gebildet ist. Der Ringraum 106 erstreckt sich parallel zur Richtung der Relativbewegung zwischen dem Servoventilkörper 34 und der Hülse 74.

Sollte der Servoventilkörper 34 sich bei einer durch Muskelkraft erfolgenden Brcmsbcläligung bewegen, so wird das Druckmittel in den Ringraum 106 eingeleitet. Das. Druckmittel im Ringraum 106 wird durch dio Nuten 100 und 102 an der Schulter 72 wirksam. Das Druckmittel, welches die sich radial erstreckende 1 lache der Schulter 72 beaufschlagt, erzeugt eine Kraft, welche die Hülse 74 um einen sehr geringen Anteil in Richtung des Anschlages 76 drückt, um eine bemessene

ίο Druckmiltclströinung aus dem Ringrauni 106 in die Druckkammer 28 zu ermöglichen. Da das Druckmittel allmählich in die Druckkammer 28 strömt, wird eine plötzliche Verstärkcrbetäligung der Fahr/.eugbrcmscn vermieden.

Der in F i g. 4 dargestellte Bremskraftverstärker 110 weist ein Gehäuse 112 mit einer Einlaßöffnung 114, einer Einlaßöffnung 116 und mit einer Riickführungsodcr Ablaßöffnung 1)8 auf. Die Einlaßöffnung 114 steht mit der Hochdruckseite einer Pumpe 120 in Verbindung, während die Auslaßöffnung 116 mit dem Einlaß eines Scrvolcnkgetriebes 122 in Verbindung steht. Der Auslaß des Scrvolenkgetriebes 122 als auch die Ablaßöffnung 118 stehen mit dem Einlaß der Pumpe 120 in Druckmiitelverbindung.

Der Brennkraftverstärker gemäß F i g. 4 weist ferner einen Servokolben 124 auf. welcher verschiebbar in einer Längsbohrung 126 innerhalb des Gehäuses 112 gelagert ist. Der Servokolben 124 begrenzt mit seinem einen Ende einer Druckkammer 128 innerhalb des Gchäuscs. Eine Stange 130 verbindet das andere Ende des Scrvokolbcns 124 mit einem Hauptzylinder (nicht dargestellt), welcher an der linken Seite des Gehäuses 112, gesehen in F i g. 4, befestigt ist. Bei einer Bewegung des Servokolbens 124 nach links wird in üblicher Weise ein Druck am Hauptzylinder wirksam, umd die Fahrzeugbremsen anzulegen. Eine Rückführfeder 132 liegt am anderen Ende des Servokolbens 124 an, um diesen bei Lösen der Bremsen in seine Normallagc zurückzuführen.

Das Gehäuse 112 ist mit einer weiteren Bohrung 134 ausgestattet, welche die öffnungen 114, 116, 118 miteinander und mit der Druckkammer 128 verbindet. Ein Servoventilkörper 136 ist verschiebbar innerhalb der Bohrung 134 geführt. Der Servoventilkörper 136 ist

zwischen einer ersten Position, welche durch Anlage eines Anschlages 138 am Ventil mit einer Schulter 140 am Gehäuse 112 bestimmt ist, und einer zweiten Position bewegbar, welche durch die Anlage des Servovcnlilkörpers an einem Verschlußkörper 142 der Bohrung

bestimmt ist. Eine Feder 144 hält den Servoventilkörper 136 in seiner ersten Position, in welcher im wesentlichen der gesamte Anteil des in die Einlaßöffnung 114 strömenden Druckmittels direkt in die Auslaßöffnung llii gelangt, während die Druckkammer 128 mit der Niederdruckseite der Pumpe 120 durch den sich in Längsrichtung erstreckenden Kanal 146, die sich radial erstreckende Kanäle 148 und die Ablaßöffnung 118 verbunden ist. Wenn der Servoventilkörper 136 in seine zweite Position bewegt ist, dann ist die Verbindung zwischen den radial sich erstreckenden Kanälen 149 und der Ablaßöffnung 118 geschlossen. Ein Teil des in den Einlaß 114 gelangenden Druckmittels wird durch die Kanäle 146 und 148 in die Druckkammer 128 geleitel, um den Servokolben 124 zu beaufschlagen.

Ein durch den Fahrer betätigbares Betätigungsglied 150 ist in einer weiteren Bohrung 152 innerhalb des Gehäuses 112 verschiebbar gelagert. Ein Ende des Betätigungsgliedes 150 ist an einem üblichen Bremspedal

(nicht dargestellt) befestigt. Das andere linde des Beta tigungsgliedes 150 ist verschiebbar in einer Sackbohning 153 innerhalb des Gehäuses 124 geführt. Das Hctäligiingsglied 150 erstreckt sich durch eine Hülse 154. wobei eine feder 156 die Hülse 154 gegen einen Anschlag 158 an dem Betäligungsglied 150 drückt, so daß sich das Betätigungsglied 150 und die Hülse 154 normalerweise zusammen bewegen. IaIIs jedoch die Hülse 154 festgehalten wird, kann sich das Beiätigungsglied 150 relativ zur Hülse bewegen.

I in Hügel 160 ist am Servokolben 124 befestigt. |eweils ein linde von zwei Hebeln 162 ist schwenkbar am Hügel 160 gelagert, während das andere Hndc der Hebel 162 an einem Sekundär-Ventilelemenl angebracht ist. der von einem am linde geschlossenen Zylinder 164 gebildet ist. Der Zylinder 164 ist verschiebbar am Scrvoventilkörper 136 angeordnet. Die Hülse 154 ist mit Zapfen 166 ausgestalte!, welche schwenkbar innerhalb von Schlitzen 168 in den Hebeln 162 aufgenommen sind.

Der an einem linde geschlossene Zylinder 164 ist auf dem im Durchmesser reduzierten lindteil 170 des Scrvoventilkorpers 136 zwischen einer ersten und einer /weilen Position verschiebbar. Die erste Position wird durch die Anlage lies Zylinders an einem Haltering 172 am NiTvoventilkörper 136 gebildet, wobei das Druckmittel .ms dem Kanal 146 in die Druckkammer 128 gelangen kann, wahrend die zweite l'osilion durch Anlage iles lindes 174 des Zylinders 164 an einer Schulter 176 am Servovemilkörpers 136 gebildet ist. In der zweiten Position blockic-t der Zylinder 164 die Strömung zwischen dem Kanal 146 und der Druckkammer 128. Fine feder 178 druckt den Zylinder 164 in die von der Schulter !76 abgewandte Richtung, fine Dämpfungsvorrichtung hesteht aus einer im Volumen variablen Kammer 180. welche durch das finde des Servoventilkörpcrs 136 und durch den Zylinder 164 gebildet ist. fine zur Bcmessimg dienende Öffnung 182 ist vorgesehen, um die Strömung des Druckmittels in die Kammer 180 /u ermöglichen.

Die in fig. 6 dargestellte Ausführungsform entsp' κ hl derjenigen gemäß f i g. 4 und 5 mit der Ausnahme, daß sich eine Hülse 184 vom Zylinder 164 erstreckt und an der fläche 186 an die Bohrung 134 umgebenden Gehäuse 112 anliegen kann.

Der in !■" i g. 4 dargestellte Kraftverstärker ist in der Bremslöseposition wiedergegeben. In dieser Position strömt innerhalb der Druckkammer 128 verbleibendes, unter geringem Druck befindliches Druckmittel durch die öffnung 182 und füllt die Kammer 180. Wenn der fahrer das Bremspedal niederdrückt, wird die Bewegung des Betätigungsgliedes 150 über die Hebel 162 auf den Zylinder 164 und über die Feder 178 auf den Servovcntilicörpcr 136 übertragen, um dieses in Richtung seiner zweiten Position zu bewegen, so daß unter hohem Druck befindliches Druckmittel durch den Kanal 142 in die Druckkammer 128 gelangen kann. Falls eine Fehlfunktion des Ventilkörpers auftritt und sich dieses nicht bewegt und wenn die durch den Fahrer ausgeübte, den Zylinder 164 gemäß F i g. 4 nach links drückende Kraft die Kraft der Feder 178 übersteigt, dann bewegt sich der Zylinder 164 relativ zum Servoventilkörper 136 und liegt an der Schulter 176 an. Dadurch wird ein plötzlicher Zutritt von Druckmittel in die Druckkammer 128 vermieden, falls sich der Ventilkörper bei einer Betätigung allein durch Muskelkraft bei Anlage des Betätigungsgliedes 150 in der Sackbohrung 153 plötzlich bewegen sollte. Die Öffnung 182 ist so groß, daß sie langsam Druckmittel aus der Druckkammer 182 zuführt wodurch die beginnende Relativbewegung /wischer dem Zylinder und dem Servoventilkörper verzögert ist Auf diese Weise wird verhindert, daß der Zylinder 16<! s den Kanal 146 verschließt, wenn die Massenträgheit die Bewegung des Ventilkörpers 136 dann verzögert, wenr der fahrer des fahrzeuges plötzlich die Bremsen anlegt.

falls bei dem in den f i g. 4 und 5 dargestellten Ver-

ίο stärker der fahrer den Antriebsmotor für das Fahrzeug mit auf der Bremse befindlichem Fuß anläßt, dann arbeitet der Bremskraftverstärker durch Muskelkraft bis der Fahrer das Bremspedal freigibt, da der Servoventilkörper in seine zweite Position verschoben ist

is während der Zylinder 164 relativ zum Ventilkörper 136 verlagert ist, und so einen Zufluß von Druckmittel in die Druckkammer 128 verhindert, wenn der Motor angelassen wird.

Falls bei angelegter Bremse der Motor des Fahrzcuges abstirbt und erneut gestartet wird, dann muß der Fahrer das Bremspedal freigeben, um die normale Verstärkerbremsung wieder herbeizuführen. Der Druckausgang des Druckhauptzylinders ist auf ein vorbestimmtes Maß begrenzt, da bei Verlagerung des Servo-

2S ventilkörpers 136 in seine zweite Position eine weitere Bewegung des Betätigungsgliedes 150 den Zylinder 164 so bewegt, daß dieser den Kanal 152 abschließt, um einen weiteren Zufluß in die Druckkammer 128 zu verhindern.

Bei einem Kraftverstärker, bei welchem das in F i g. 6 dargestellte Ventil eingebaut ist, ist der Druckausgang des Hauptbremszylinder nicht begrenzt, wie dies für die Ausführungsform nach den F i g. 4 und 5 der Fall ist. Bei der in F i g. 6 dargestellten Ausführungsform liegt die Hülse 184 an der Fläche 186 an. wenn der Servoventilkörper 136 in seine zweite Position bewegt wird, um den effektiven Querschnittsbereich des Kanals 142 einzuschnüren und um zu verhindern, daß der Zylinder 164 den Kanal 142 abschließt.

Druckmittel fließt deshalb während einer Bewegung des Pedals kontinuierlich in die Druckkammer 128.

In F i g. 7 ist ein Kraftverstärker 210 dargestellt, welcher ein Gehäuse 212 mit einer ersten Bohrung 214 einer zweiten Bohrung 216 und eine darin befindliche Druckkammer 218 aufweist. Der Kraftverstärker weist so einen Kolben 220 auf, welcher verschiebbar in der Bohrung 216 gelagert ist, wobei sich ein Ende des Kolbens 220 in die Kammer 218 erstreckt. Eine Stange 222 liegt am anderen Ende des Kolbens 220 an und verbindet diesen mit einem gewöhnlichen Hauptbremszylinder (nicht dargestellt), welcher an der linken Seite des Gehäuses 212, gesehen in Fig. 7, angeordnet ist. Eine Rückführfeder 224 drückt elastisch den Kolben 220 nach rechts (gemäß F i g. 7) in die Bremslöseposition.

Die Servoventüvorrichtung besteht aus einem Servoventilkörper 226. welches verschiebbar in der Bohrung 214 gelagert und mit im Abstand zueinander befindlichen Ausnehmungen und Vorsprüngen ausgestattet ist. Diese wirken mit entsprechenden Ausnehmungen und Vorprüngen in der Wand der Bohrung 214 zusammen und bilden dadurch ringförmige Kammern 228, 230 und 234 für das Druckmittel. Eine Einlaßöffnung 236 verbindet die Kammer 230 mit der Hochdruckseite bzw. mit dem Auslaß einer Pumpe 238. Eine Auslaßöffnung 240 verbindet die Kammer 228 mit dem Einlaß eines Servolenkgetriebes 242. Eine Rückführungs- oder Ablaßöffnung 244 verbindet die Kammer 234 mit der Niederdruckseite bzw. mit dem Einlaß der Pumpe 238. Der

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Auslaß des Servolenkgetriebes 242 stuhl gleichfalls mit dem Einlaß der Pumpe 238 in Verbindung. Der Servoventilkörper 226 ist auch mit sieh radial erstreckenden Kanälen 244 und mit einem sich axial erstreckenden Kanal 146 versehen. Das sich in die Druckkammer 218 erstreckende linde des Servoveniilkörpers 226 weist einen im Durchmesser reduzierten Teil 250 auf. durch welchen sich Öffnungen 248 erstrecken. Die Verbindungsvorrichtung wird durch ein Ventilelemeni 252 gebildet, welches verschiebbar am im Durchmesser reduzierten Teil 250 des Servoveniilkörpers 226 aufgesetzt und zwischen einer ersten Position und einer /weiten Position verschiebbar ist. In der in I' i g. 7 dargestellten eisten Position wird eine Druckmittelverbindung durch die öffnungen 248 hergestellt, wahrend in der zweiten Position die öffnungen 248 geschlossen sind, so daß die Druckmittelverbindung aus dem Kanal 246 in die Druckkammer 218 unterbrochen ist. Eine Feder 254 drückt nachgiebig das Ventilelement 252 in die erste Position.

Eine durch den Fahrer betiitigbare Vorrichtung 256 ist schwenkbar am Ventilelement 252 angeordnet, um den Servovcntilkörper 226 aus einer ersten Position in eine zweite Position zu verlagern. In der ersten Position liegt der Servovenlilkörper 236 an der Anschlagflache 261 am Gehäuse an, wobei eine Druckmittel verbindung zwischen den Kammern 230 und 232 und damit eine Verbindung in die Kammer 218 vermieden wird und im wesentlichen das gesamte, in den Einlaß 236 gelangende Druckmittel direkt in den Auslaß 240 abgeleitet wird. In der zweiten Position wird ein Teil des in den Einlaß 236 einströmenden Mediums in die Kammer 232 und damit durch die Kanäle 244 und 246 und die Öffnungen 248 in die Druckkammer 218 gelei let. Das Ventilelement 252 ist mit einer Hülse 258 aus gestattet, welche an der Fläche 260 des Gehäuses 212 anliegen kann, um zu verhindern, daß das Ventilclement die Öffnungen 248 abschließt, nachdem der Servovenlilkörper 226 über die zweite Position bewegt wurde, obwohl ausreichend Kraft am Ventilelemeni 252 angelegt ist, um die Feder 254 zusammenzupressen. Eine elastische Vorrichtung wird durch eine Feder und durch einen Kolben gebildet, wobei der Anschlagkolben 262 wirksam ist, welcher in der Bohrung 214 verschiebbar am anderen Ende des Servoventilkörpers 226 anliegen kann. Der Kolben 262 ist stufenweise abgesetzt und weist eine im Durchmesser große Fläche 264 und eine im Durchmesser kleinere Fläche 266 mit dazwischen befindlicher Schuller 268 auf. Die im Durchmesser größeren und kleineren Flächen 264 und 266 sind in entsprechend geformten Teilen der Bohrung 226 verschiebbar aufgenommen. Der Kolben 262 ist aus einer ersten Lage (in F i g. 7 dargestellt), in welcher die Schulter 268 am Kolben 262 an der entsprechenden Schulter an der Wand der Bohrung 214 anliegt, in eine zweite Position bewegbar, in welcher die Fläche 264 des Kolbens 262 am Endverschluß 270 der Bohrung 214 anliegt. Eine Öffnung 272 erstreckt sich durch den Kolben 262, um Druckmittel von einer Seite des Kolbens zur anderen gelangen zu lassen. Eine Feder 274 befindet sich zwischen dem Kolben 262 und dem anderen Ende des Servoventilkörpers 226 und drückt elastisch dieses in seine erste bzw. die Bremsen freigebende Lage.

Eine durch den Fahrer betätigbare Vorrichtung 256 wird durch eine Hebelvorrichtung 276 gebildet, wobei ein Ende der Hebelvorrichtung an einem durch den Kolben 220 getragenen Bügel 278 mit HiICe eines ersten Zapfens 280 angelenkl ist. Das andere lind«· der Hebevorrichtung 276 ist mit HiHe cuies zweiten Zapfens 282 am Ventilelement 252 angelenkl. Ein dritter Zapfen 284 verbindet die Hebevorrichtung 276 mit

s einer Hülse 286, welche teleskopartig ein von einer Stange 288 gebildetes Beiätigungsglied aufnimmt. Ein Ende der Stange 288 ist verschiebbar in einer Sackbohrung 290 gelagert, welche sich im Kolben 220 befindet, während das andere linde der Stange 288 am üblichen

ic Bremspedal (nicht dargestellt) angebracht ist. Eine Feder 292 drückt elastisch die Hülse 286 in Anlage an einen Anschlagring 294, welcher von der Stange 288 getragen ist. so daß bei Bewegung der Stange nach links, gesehen in F i g. 7. die Hebevorrichtung 276 um

is den ersten Zapfen geschwenkt wird.

Der Kraftverstärker 210 gemäß Fi g. 7 ist mn seinen verschiedenen Bauteilen in der Lage dargestellt, welche diese bei gelösten Fahrzeugbremse!! einnehmen. Wenn die Bremsen angelegt weiden, wird die Stange 288

:o nach links gedrückt, wodurch die Hebelvorrichtung 276 um den ersten Zapfen 280 geschwenkt wird. Da die Federkonstante der Feder 254 wesentlich größer ist als die Federkonstanie der leder 274, wird eine Relativbewegung zwischen dem Ventilelement 252 und dem Scr-

is voventilkörper 226 normalerweise verhindert. Bei einer Betätigung der Hebevorrichtung 276 wird infolgedessen der Servoventilkörper 226 nach links, gesehen in I- i g. 7. verlagert, und zwar von einer ersten Position in eine zweite Position. In der ersten Position wird im we-

.!o scntlichen das gesamte, in den Einlaß 236 einströmende Druckmittel durch die Kammern 230 und 228 zum Auslaß 240 abgeführt, während die Druckkammer 218 mit der Niederdruckscite der Pumpe 238 über die Ablaßöffnung 244 verbunden ist. In der zweiten Position ist die Verbindung zwischen der Druckkammer 218 und der Abialiöffnung 214 beendet, wahrend ein Teil des in die Einlaßöffnung 236 strömenden Druckmittels über radiale Kanal«. 244. den axialen Kanal 246 und die Öffnungen 248 in die Druckkammer 218 eingeleitet wird.

In die Druckkammer 218 unier hohem Druck gelangendes Medium wirkt am rechten Ende des Kolbens 220. um diesen nach links, gesehen in F i g. 7, zu drücken. Die Bewegung des Kolbens 220 nach links wird mit Hilfe der Stange 222 auf den (nicht dargestellten)

Hauptbremszylinder übertragen. Wenn der Fahrer das Bremspedal freigibt, drücken Rückführfedern 224 und 274 den Kolben 220 und den Servovenlilkörper 226 in die Bremslöseposition.

Bei normaler Betätigung des Bremskraftverstärker

wird unter hohem Druck im Kanal 246 befindliches Druckmittel am Ende des Servoventilkörpers 226 in die Kammer 292 eingeleitet; dort wirkt das Druckmitlei an der im Durchmesser kleineren Fläche 266 des Anschlagkolbens 262. Druckmittel strömt auch durch die Öffnung 272 in den Teil der Bohrung 214 zwischen der Fläche 264 des Kolbens 262 und dem Endverschluß 270. Da die Fläche 264 größer ist als die Fläche 266 gewährleistet das unter hohem Druck an der Fläche 264 anliegende Medium, daß die Schulter 268 am Anschlagkol-

ben 262 in Anlage an der entsprechenden Schulter des Gehäuses 212 gehalten wird. Die zwischen der Schulter am Anschlagkolben 262 und der Schulter am Gehäuse 242 gebildete Kammer wird mit Hilfe des Kanals 269 mit der Ablaßöffnung 244 verbunden, um zu gewährlei-

sten, daß ein Druckdifferential so am Kolben 262 wirksam ist, daß die Schulte- 268 am Kolben 262 in Anlage an der entsprechenden Schulter des Gehäuses gehalten wird. Die Bewegung d-s Servoventilkörpers 226 über

ii

die /weite Position hinaus is! infolgedessen vermieden, wenn der Druck des Mediums in die Kammer 292 eingeleitet ist. Das Veniilelemeni 252 verschließt infolgedessen die Kanäle 248, nachdem der Servoventilkörper 226 in die /weile Position bewegt wurde, um eine wei- s lere Druckmittelverbindung mit der Kammer 218 zu verhindern. Durch dieses Merkmal wird gewährleistet, daß der im zuvor genannten Hauptbremszylinder entwickelte Bremsdruck auf den maximalen .Sicherheitsbremsdruck für das Bremssystem das Fahrzeuges be- grenzt wird.

!•"alls der Servoventilkörper 226 einer Kehlfunktion unterliegt und sich infolgedessen nicht innerhalb der Bohrung 214 verschieben sollte, dann ist die größere, durch den I ,ihrer erforderliche Kraft ausreichend. Lim i.s die Kraft an der Feder 254 zu überwinden und das Venlilelemcnt 252 nach links, gesehen in I·' i g. 7. relativ /um Servoventilkörper 226 zu verschieben. Wenn das Ventilelement 252 vollständig nach links bewegt ist, dann wird eine Druckmiiielverbindung durch die Öffnungen bzw. Kanäle verhindert: es wird also eine plötzliche Zufuhr von Druckmittel in die Kammer 218 vermieden, falls sich der Servovenliikörpcr 226 plötzlich bewegen solhe. Gleichzeitig bewirkt die größere, durch den Fahrer angelegte liingangskraft. daß die Feder 292 zusani- 2s mengedrückt wird, um zu ermöglichen, daß der Anselilagring 294 an der Stange 288 sich von der Hülse 286 abgewandt bewegt. Das F.nde der durch den Fahrer betätigbaren Stange 288 liegt am Knde der Sackbohrung 290 an, um zu gewährleisten, daß der Fahrer eine die Bremsen anlegende Kraft am Kolben 220 ausüben kann.

Kalis die Bremsen des Fahrzeuges angelegt sind, während die Pumpe nicht wirksam ist, dann wird bei Bewegung der Stange 288 den Servoventilkörper 226 in Anlage mit dem Anschlagkolbcn 262 bewegt, wonach der Servoventilkörper 226 und der Anschlagkolben 262 als eine Einheit verlagerbar sind, bis die Fläche 264 des Anschlagkolbens 262 an dem Verschlußkörper 270 der Bohrung anliegt. Jede weitere Bewegung der Stange 252 kann das Veniilelemeni 252 relativ zum Spindelventil 226 nicht verlagern, da die Hülse 258 an der [-"lache 260 des Gehäuses 212 anliegt. Wenn die Pumpe wieder in Betrieb ist, dann wird eine Zufuhr von Druckmittel in die Kammer 218 ermöglicht, bis der am Anschlagkolben 262 wirkende Druck einen vorbestimmten Wert erreicht hat. Dann wird der Anschlagkolben 262 in seine erste Lage bewegt, wonach anschließend der Servoventilkörper 226 in seine zweite Position verlagert wird, um den Kanal 246 zu verschließen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Kraftverstärker, insbesondere Bremskraftverstärker für Kraftfahrzeuge, mit einem mit der zu betätigenden Vorrichtung, insbesondere einem Hauptbremszylinder, verbundenen, in einer ersten Gehäusebohrung verschiebbaren Servokolben, der in einer Druckkammer mit Servodruck beaufschlagbar ist und mit einem die Verbindung zwischen einer Druckmittelquelle und der Druckkammer steuernden, in einer zweiten Gehäusebohrung verschiebbaren Servoventil, wobei die Verbindung Druckmittelquelle Druckkammer über einen in dem Servoventilkörper vorgesehenen Kanal verläuft, ferner mit einem Betätigungsglied für den Verstärker sowie einem Hebelmechanismus, der sowohl an dem Servokolben als auch an dem Betätigungsglied schwenkbar angelenkt ist und mit dem bei einer Relativbewegung zwischen dem Betätigungsglied und dem Servokolben das Servoventil entgegen der Kraft einer auf den Servoventilkörper wirkenden elastischen Vorrichtung aus dessen Ruhestellung, in der die Verbindung Druckmittelquelle-Druckkammer gesperrt ist, in die diese Verbindung freigebende Stellung bewegbar ist. wobei bei fehlender Druckzufuhr in die Druckkammer der Servokolben unmittelbar durch das sich in diesem Fall an ihn anlegende Betätigungsglied verschiebbar ist, d a durch gekennzeichnet, daß der Hebelmechanismus (50; 162; 276) über ein auf dem Servoventilkörper (34; 136; 226) verschiebbar geführtes Ventilelement (74; 164; 252) auf den Scrvoventilkörpei einwirkt und daß mit diesem Ventilelement bei seiner Verschiebung auf dem Servoventilkörper der in die Druckkammer (28; 128; 218) mündende Öffnungsquerschnitt des Kanals (40; .'46; 246) wenigstens teilweise verschließbar ist und daß ferner auf das Ventilelement entgegen der von dem Hebelmechanismus bei der Verstärkerbetätigung ausgeübten, das Ventilelement in seine Schließlage drängenden Kraft die Kraft einer Feder (86; 178; 254) wirkt. wobei diese Feder (86; 178; 254) so bemessen ist, daß das Ventilelement bei normalen Arbeitsbedingungen in seiner den Öffnungsquerschnitt freigebenden Stellung verbleibt.

2. Kraftverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die auf das Ventilelement (74; 164; 252) einwirkende Feder (86; 178; 254) das Ventilelement normalerweise in Anlage an einem am Servoventilkörper (34; 136; 226) befindlichen Anschlag (76; 172; 255) drückt.

3. Kraftverstärker nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Servoventilkörper (34) mit einer radialen Schulter (72) versehen ist und der im Servoventilkörper vorgesehene Kanal (40) in einem Abstand vor der Schulter ausmündet, wobei das auf die Schulter austretende Druckmittel gleichsinnig mit der Kraft der Feder (86) wirksam ist.

4. Kraftverstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Ventiielement (164) und dem Servoventilkörper (136) eine die Verschiebung des Veniilelemcnis auf dem Servoventilkörper in .Schließrichtung verzögernde Dämpfungsvorrichtung (180, 182) angeordnet ist.

5. Kraftverstärker nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsvorrichtung von einer zwischen dem Ventilelement (164) und dem Servoventilkörper (136) eingeschlossenen, bei einer Relativbewegung zwischen beiden Teilen ihr Volumen verändernden Kammer (180) gebildet ist, die über eine Drosselöffnung (182) mit der Druckkammer (128) in Verbindung steht.

6 Kraftverstärker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung des Kanals (40) durch das Ventilelement (74) bei seiner Verschiebung auf dem Servoventilkörper (34) verschließbar ist.