DE2259528B2 - Hydraulische servoeinheit - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Servoeinheit gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine solche hydraulische Servoeinheit ist aus der DT-OS 2048922 bekannt. Bei dieser bekannten Servoeinheit wird zum Bremsen das Steuerelement durch Betätigen des Bremspedals in eine bestimmte Stellung gebracht, wodurch zunächst das Auslaßventil geschlossen und das Einlaßventil geöffnet wird. Dies hat zur Folge, daß in der Arbeitskammer ein auf den Arbeitskolben wirkender Druck aufgebaut wird, der den Arbeitskolben verschiebt. Wenn der Druck in der Arbeitskammer und somit die Verschiebung des Arbeitskolbens größer sind als es der Belastung des Bremspedals entspricht, schließt das Einlaßventil und öffnet das Auslaßventil, so daß der Druck in der Arbeitskammer wieder sinkt und der Arbeitskolben zurückkehren kann, bis das Auslaßventil wieder schließt und das Einlaßventil wieder öffnet. Auf diese Weise wird der Druck in der Arbeitskammer auf einer der Belastung des Bremspedals proportionalen Größe gehalten, was wiederum bedeutet, daß die Servokraft der auf das Bremspedal ausgeübten Kraft proportional ist.

Bei der bekannten Servoeinheit werden der Ventilkörper des Einlaßventils und der Ventilkörper des Auslaßventils von konischen Schultern eines im Steuerelement verschiebbaren Schiebers gebildet. Die beiden Ventilelemente sind somit starr miteinander verbunden Dagegen sind die zwei zugehörigen Ventilsitze in zwei relativ zueinander verschiebbaren Teilen, nämlich dem Arbeitskolben und dem Steuerelement, ausgebildet. Bei der Fertigung der bekannten Servoeinheit tritt daher die Schwierigkeit auf, daß sowohl das Einlaßventil als auch das Auslaßventil nur dann dicht schließen können, wenn sehr enge Mehrfachpassungen zwischen dem Arbeitskolben, dem Steuerelement und dem Schieber mit den beiden die Ventilkörper bildenden Schultern eingehalten werden. Dies heißt mit anderen Worten, daß bei der bekannten Servoeinheit die Gefahr groß ist, daß eines der beiden Ventile nicht dicht schließt, was entweder - wenn das Auslaßventil nicht dicht schließt - zur Folge hat, daß der Druck in der Arbeitskammer nicht gehalten werden kann, oder - wenn das Einlaßventil nicht dicht schließt - zur Folge hat, daß ständig Druckfluid durchsickert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Servoeinheit der genannten Art so auszubilden, daß sie unter Beibehaltung der geschilderten günstigen Funktion zuverlässig schließende Einlaß- und Auslaßventile aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Patentan-Spruchs 1 gelöst.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung ist dafür gesorgt, daß die Ventilkörper von Einlaßventil und Auslaßventil nicht starr miteinander verbunden sind,

so daß jeder Ventilkörper auch dann voll auf seinem Ventilsitz aufsitzen kann, wenn die beiden Ventilsitze eine praktisch nicht vermeidbare geringe Exzentrizität haben. Da bei der Erfindung die Gefahr geringer ist, daß eines der beiden Ventile undicht ist, ist die Zuverlässigkeit der erfindungsgemäßen Servoeinheit größer.

Es ist zwar bereits eine Servoeinheit bekannt (US-PS 2883970), bei der die Ventilkörper von Einlaß- und Auslaßventil ebenfalls nicht starr miteinander verbunden sind. Dort ist ein den kegelförmigen Einlaßventilkörper tragendes Ventilgiied im Arbeitskolben, an dem der Einlaßventilsitz vorgesehen ist, geführt. Es weist einen rohrförmigen Fortsatz auf, dessen öffnung mit einer an einem mit dem Bremspedal verbundenen Betätigungsglied gehaltenen Ventilkugel zusammenwirkt und die Verbindung Arbeitskammer-Auslaß steuert. Um die im Arbeitskolben vorgesehenen Druckmittelverbindungen sowie auch den Einbau des Ventilgliedes zu ermöglichen, ist dort ein mehrteiliger Arbeitskolben erforderlich, wobei das Ventilgiied zugleich in verschiedenen dieser Kolben-Einzelteile geführt werden muß. Diese Konstruktion ist aufwendig. Außerdem besteht die Gefahr, daß die Führungsbohrungen im Arbeitskolben nicht genau fluchten, so daß es zu einem Verklemmen des Ventilglieds und damit zu einer nicht exakten Steuerung kommen kann.

Ferner ist es bei einer Bremseinrichtung, die nicht zu der im Patentanspruch 1 angegebenen Gattung gehört, bekannt (FR-PS 809124), die Verbindung zwischen einer Arbeitskammer und einem Druckspeicher mittels eines als Kugelventil ausgebildeten, von einem Stift betätigbaren Einlaßventils zu steuern.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung an Hand von Ausführungsbeispielen ausfühi Hch erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines hydraulischen Bremssystems mit einer mittels hydraulischem Druck betätigbaren Servoeinheit gemäß der Erfindung,

Fig. 2 einen Querschnitt durch eine bevorzugte Ausführungsform der Servoeinheit für das Bremssystem gemäß Fig. 1,

Fig. 3 einen vergrößerten Querschnitt eines Bauteils, das ein Teil der mittels hydraulischen Druckes betätigbaren Servoeinheit gemäß Fig. 2 bildet,

Fig. 4 einen Querschnitt entlang der Linie 4-4 in Fig. 2,

Fig. 5 ein Diagramm, das ein Beispiel für das Verhältnis zwischen dem Axialdruck bei dem Steuerglied der hydraulischen Servoeinheit und der wirkenden Kraft darstellt, die auf den mit der Servoeinheit verbundenen Hauptzylinder übertragen wird, und

Fig. 6 einen vergrößerten Querschnit einer abgewandelten Ausführungsform eines anderen Bauteils, das ein Teil der hydraulischen Servoeinheit gemäß Fig. 2 bildet.

In Fig. 1 ist schematisch der allgemeine Aufbau eines hydraulischen Bremssystems dargestellt, das die hydraulische Servoeinheit gemäß der Erfindung enthält. Das hydraulische Bremssystem umfaßt wie gewöhnlich einen Hauptzylinder 10 mit einem getrennten vorderen und hinteren Abschnitt 10a und 10b, die hydraulisch mit Radzylindern 12a und 14a von Vorder- bzw. Hinterrädern 12 bzw. 14 verbunden

sind. Das in Fig. 1 dargestellte Bremssystem umfaßt ferner eine mittels hydraulischen Druckes betätigbare Servoeinheit 16, die einen Einlaß 18 und einen Auslaß 20 aufweist. Die Servoeinheit 16 wird über ein gewohnliches Bremspedal 22 mittels einer dazwischengeschalteten Stange 24 gesteuert. Der Einlaß 18 der Servoeinheit 16 wird mit einer unter Druck stehenden Flüssigkeit von einem Vorratsbehälter 26 aus über eine Flüssigkeitspumpe 28, eine Abspe;reinrichtung 30 und einen Druckspeicher 32 beaufschlagt. Der Druckspeicher 32 dient dazu, die Zufuhr von unter hohem Druck stehender Flüssigkeit von einer Druckkammer aus sicherzustellen, auch dann, wenn die Pumpe 28 nicht tätig ist. Die Absperieinrichtung 30 dient zum Absperren der Pumpe 28, wenn immer der Druck in dem Druckspeicher 32 eine vorbestimmte obere Grenze übersteigt, und veranlaßt die Pumpe 28, den Druckspeicher 32 zu füllen, wenn immer der Druck in dem Druckspeicher 32 unter eine vorbestimmte Grenze abfällt. Die in dem Druckspeicher 32 unter Druck stehende Flüssigkeit wird kontinuierlich dem Einlaß 18 der hydraulischen Servoeinheit 16 zugeführt, und die der Servoeinheit 16 zugeführte unter Druck stehende Flüssigkeit wird durch den Auslaß 20 in den Vorratsbehälter 26 zurückgeführt.

Der Aufbau der hydraulischen Servoeinheit 16 ist in den Fig. 2, 3 und 4 dargestellt. Wie gezeigt ist, umfaßt die Servoeinheit 16 ein Gußgehäuse 40, das eine darin ausgebildete erste und zweite Flüssigkeitskammer 42 und 44 enthält. In dem Mittelteil des Gehäuses 40 ist zwischen den FlüsE-gkeitskammern 42 und 44 eine zylindrische Bohrung 46 ausgebildet. Die erste, die Arbeitskammer der Einheit bildende Flüssigkeitskammer 42 ist durch eine zylindrische Bohrung 48 bestimmt, die in dem rechten Teil des Gehäuses 40 ausgebildet ist, wohingegen die zweite Flüssigkeitskammer 44 durch eine zylindrische Bohrung 50 bestimmt ist, die in dem linken Teil des Gehäuses 40 ausgebildet ist. Der Einlaß 18 steht mit der zylindri sehen Bohrung 46 in Verbindung, um durch diesen die unter Druck stehende Flüssigkeit von dem Druckspeicher 32 (Fig. 1) zuzuführen. Der Auslaß 20 steht mit der zylindrischen Bohrung 46 in Verbindung, wodurch es der in der zweiten Flüssigkeitskammer 44 enthaltenen unter Druck stehenden Flüssigkeit möglichist, in den Vorratsbehälter 26 zu strömen (Fig. 1). Die zylindrische Bohrung 48 ist an ihrem einen Ende durch eine Stirnwand 52 abgeschlossen und steht mit ihrem anderen Ende mit der zylindrischen Bohrung 46 in Verbindung. Die zylindrische Bohrung 50 steht mit ihrem einen Ende mit der zylindrischen Bohrung 46 in Verbindung und ist an ihrem anderen Ende durch ein ringförmiges Abschlußglied 54 abgeschlossen, das mittels eines Seegerringes 56 an dem Gehäuse 40 befestigt ist.

Das ringförmige Abschlußglied 54 weist eine sich axial und radial erstreckende ringförmige Schulter 54a auf, die als Federsitz dient, wie nachfolgend im einzelnen beschrieben wird. Das ringförmige Ab-Schlußglied 54 weist ferner eine darin ausgebildete zylindrische Bohrung 54b auf, in der ein Stößel 58 verschiebbar eingepaßt ist. Der Stößel 58 ist an seinem vorderen Endteil mit einem ringförmigen Rand 60 verseiisn, der in der nachfolgend beschriebenen Weise wirkt. Der Stößel 58 weist ein rückwärtiges Endteil 58a auf, das mit einem Kolben (nicht dargestellt) des Hauptzylinders 10 (Fig. 1) zum Erzeugen eines Bremsflüssigkeitsdruckes zusammenwirkt.

Die axiale Bewegung des Stößels 58 wird mittels eines Arbeitskolbens 62 gesteuert, der in der zylindrischen Bohrung 46 verschiebbar untergebracht ist. Wie die Fig. 2 und 4 zeigen, ist an dem Außenumfang des Arbeitskolbens 62 eine ringförmige Ausdrehung 64 vorgesehen, die eine dritte Flüssigkeitskammer 66 bildet. Diese Kammer steht mit dem Einlaß 18 in Verbindung, um durch diesen unter Druck stehende Flüssigkeit zu erhalten. Der Arbeitskolben 62 ist mit axial sich erstreckenden Flüssigkeitsdurchlässen 68 und 70, die in geöffnetem Zustand eine Flüssigkeitsverbindung zwischen der Arbeitskammer 42 und der zweiten Flüssigkeitskammer 44 herstellen, mit koaxial nacheinander angeordneten zylindrischen Bohrungen 72, 74 und 76, einer radial nach außen sich erstreckenden ringförmigen Schulter 78, die zwischen den zylindrischen Bohrungen 74 und 76 ausgebildet ist, und Öffnungen 80 versehen. Wie besonders aus Fig. 4 ersichtlich ist, erstreckt sich jede der Öffnungen 80 in radialer Richtung, so daß eine Flüssigkeitsverbindung zwischen der dritten Flüssigkeitskammer 66 und der zylindrischen Bohrung 72 vorgesehen ist.

Wie aus Fig. 2 hervorgeht, ist das vordere Ende des Stößels 58 in die zylindrische Bohrung 72 des Arbeitskolbens 62 eng anliegend eingefügt, und der ringförmige Rand 60 des Stößels 58 liegt an der Endfläche des Arbeitskolbens 62 an, so daß der Stößel 58 mit dem Arbeitskolben 62 axial bewegbar ist. Da die zylindrische Bohrung 72 an ihrem einen Ende durch das vordere Endteil des Stößels 58 abgeschlossen ist, wird mit dieser Anordnung die durch die Öffnungen 80 in die zylindrische Bohrung 72 zugeführte unter Druck stehende Flüssigkeit durch die zylindrische Bohrung 74 in die zylindrische Bohrung 76 geleitet. Der auf diese Weise in die zylindrische Bohrung 76 eingeführten, unter Druck stehenden Flüssigkeit wird in der nachfolgend beschriebenen Weise ermöglicht, in die Arbeitskammer 42 einzutreten.

Das Ausströmen der unter Druck stehenden Flüssigkeit durch die zylindrische Bohrung 72 wird durch ein Kugelventil gesteuert. Die Kugel 82 des Kugelventils wird in Anlage an einen gummiartigen Ventilsitz 84 gedrückt, der am Endbereich der zylindrischen Bohrung 72 angeordnet ist. Eine Schließfeder 86 ist in der zylindrischen Bohrung 72 zwischen der Endfläehe des Stößels 58 und der Kugel 82 des Kugelventils angeordnet, um die Kugel auf den gummiartigen Ventilsitz 84 hin zu beaufschlagen und um dadurch eine in dem Ventilsitz ausgebildete zentrale Öffnung 84a zu verschließen. Hierdurch wird die Flüssigkeitsverbindung zwischen den zylindrischen Bohrungen 72 und 74 unterbrochen. Die Kugel 82 des Kugelventils, der gummiartige Ventilsitz 84 und die Schließfeder 86 bilden ein Regulierventil, das wie folgt wirkt.

Das Regulierventil wird durch einen einstückig mit einem Betätigungsglied 90 ausgebildeten Steuerkolben 88 gesteuert. Das Betätigungsglied 90 wirkt mit der Stange 24 zusammen und ist verschiebbar in einer Bohrung 52a geführt, die in der Stirnwand 52 ausgebildet ist. Das Betätigungsglied 90 ist an seinem vorderen Ende mit einer faltenbalgartigen Staubkappe

91 bedeckt dargestellt. Der Steuerkolben 88 weist ein axial sich erstreckendes zylindrisches Steuerelement

92 und eine Ringschulter 94 auf, die sich an einem Ende des zylindrischen Steuerelements 92 radial nach außen erstreckt. Der Außendurchmesser der Ringschulter 94 ist geringfügig kleiner als der Durchmesser der zylindrischen Bohrung 76, in der die Ringschulter

94 bewegbar ist. Wie die Fig. 2 und 3 zeigen, weist der Steuerkolben 88 eine Anzahl von radial sich erstreckenden Öffnungen 96, die mit der zylindrischen Bohrung 76 des Arbeitskolbens 62 in Verbindung stehen, eine sich in Längsrichtung erstreckende Bohrung 98, die mit den Öffnungen 96 in Verbindung steht, und eine Vielzahl von quer sich erstreckenden Bohrungen 100 auf, die mit der längs ausgerichteten Bohrung 98 in Verbindung stehen und in die Arbeitskammer 42 münden. An einem Ende des Steuerkolbens 88 ist ein Betätigungsstift 102 befestigt, der sich in die zylindrische Bohrung 74 des Arbeitskolbens 62 erstreckt und der, wenn er in der Zeichnung nach links bewegt wird, an die Kugel 82 des Kugelventils anstößt, um dieselbe von dem Ventilsitz 84 zu lösen, wodurch die zentrale Öffnung 84a geöffnet wird. Hierdurch ist es der Flüssigkeit in der zylindrischen Bohrung 72 möglich, in die zylindrische Bohrung 76 zu strömen, so daß die unter Druck stehende Flüssigkeit in die Öffnungen 96 des Steuerkolbens 88 eintreten kann.

Wie Fig. 2 zeigt, ist ein kegelförmiger Ventilkörpei 104 zum öffnen und Schließen der im Arbeitskolben 62 ausgebildeten Flüssigkeitsdurchlässe 68 und 70 vorgesehen, um dadurch die Flüssigkeitsverbindung zwischen der Arbeitskammer 42 und der zweiter Flüssigkeitskammer 44 zu steuern. Bei der dargestellten Ausführungsform weist der Ventilkörper 104 einen kegelförmigen Ventilteller 106 auf, der in Anlage an einen kegelförmigen Ventilsitz 108 bringbar ist, Der Ventilsitz 108 ist an einem Kantenteil des Arbeitskolbens 62 ausgebildet. Der Ventilkörper 104 weist außerdem ein Muffenteil 110 auf, das in der zylindrischen Bohrung des Arbeitskolbens 62 verschiebbar eingefügt ist. Der Ventilkörper 104 weisl ferner eine in ihm ausgebildete zylindrische Bohrung 112 auf, durch die sich das zylindrische Steuerelemenl 92 des Steuerkolbens 88 hindurch erstreckt. Wie dargestellt ist, liegt ein Ende des Muffenteils 110 an dei Ringschulter 94 des Steuerkolbens 88 an, so daß der kegelförmige Ventilkörper 104 bei Bewegungen des Steuerkolbens bewegbar ist. Es ist zu bemerken, daß die Abschrägung des kegelförmigen Ventilsitzes 108 geringfügig kleiner ist als diejenige des kegelförmigen Ventiltellers 106 des kegelförmigen Ventilkörpers 104, um dadurch den Ventilteller 106 und der Ventilsitz 108 zu veranlassen, sich an ihrem jeweils äußeren Umfang zu berühren, wie in Fig. 2 bei P angedeutet ist. Hierdurch wird eine vollständige Dichtwirkung zwischen den Flüssigkeitsdurchlässen 68 und 70 und der Arbeitskammer 42 sichergestellt.

In der zweiten Flüssigkeitskammer 44 ist eine Druckfeder 114 vorgesehen, um den Arbeitskolber 62 in einer Richtung zu beaufschlagen, die den Stöße 58 zum Einwirken auf den Hauptzylinder veranlaßt um dadurch den Bremsflüssigkeitsdruck zu vermin dem. Ein Ende der Druckfeder 114 sitzt auf dei Schulter 54a, die in dem ringförmigen Abschlußgliec 54 ausgebildet ist. Das andere Ende der Druckfedei 114 sitzt auf einem Endteil des Arbeitskolbens 62 Eine weitere Druckfeder 116 ist in der Arbeitskam mer 42 vorgesehen, um das Betätigungsglied 90 - ir Fig. 2 gesehen - nach rechts zu beaufschlagen. Eir Ende der Druckfeder 116 ist an dem anderen Endt des Arbeitskolbens 62 und deren anderes Ende ar einem Federsitz 118 gelagert, der an dem rückwärti gen Ende des Betätigungsglicdcs 90 befestigt ist. Die Kraft der Druckfeder 116 ist geringer bemessen als diejenige der Druckfeder 114, so daß der Arbeitskol-

ben 62 normalerweise in der Zeichnung nach rechts bewegt wird. Wie Fig. 2 zeigt, ist in der Arbeitskammer 42 zwischen dem Federsitz 118 und dem kegelförmigen Ventilkörper 104 eine zusätzliche Druckfeder 120 vorgesehen, um den Ventilkörper 104 in einer ~> Richtung zum Schließen der Flüssigkeitsdurchlässe 68 und 70 zu beaufschlagen. Die Federkraft der Druckfeder 120 ist geringer als diejenige der Druckfeder 116 bemessen. Mit der Ziffer 122 ist ein Anschlag bezeichnet, der in dem Gehäuse 40 befestigt ist und der sich in einen Zwischenraum erstreckt, der durch die ringförmige Ausdrehung des Arbeitskolbens 62 bestimmt ist, um die axiale Bewegung des Arbeitskolbens 62 zu begrenzen. Hierdurch wird eine ständige Flüssigkeitsverbindung zwischen dem Einlaß 18 und i"> der dritten Flüssigkeitskammer 66 festgelegt, um der von dem Druckspeicher zugeführten unter Druck stehenden Flüssigkeit zu ermöglichen, in die dirtte Flüssigkeitskammer 66 einzuströmen.

Mit dieser Anordnung wird der Arbeitskolben 62 -<> durch die Kraft der Druckfeder 114 und entgegen der Kraft der Druckfeder 116 in der Zeichnung nach rechts bewegt, bis die Stirnwand der ringförmigen Ausdrehung 64 an den Anschlag 122 anstößt. In der Ruhestellung des Bremspedals werden die Stange 24 2^r> und folglich auch das Betätigungsglied 90 der Wirkung der Druckfeder 116 zufolge in ihrer äußersten rechten Lage gehalten, wie in Fig. 2 dargestellt ist. In diesem Fall liegt die Ringschulter 94 des Steuerkolbens 88 an dem Endbsreich des Muffenteils 110 an, so daß 3u der kegelförmige Ventilkörper 104 entgegen der Kraft der Druckfeder 120 in der Zeichnung nach rechts bewegt wird. Folglich sind die Flüssigkeitsdurchlässe 68 und 70 geöffnet, wodurch eine Flüssigkeitsverbindung zwischen der Arbeitskammer 42 und der zweiten r> Flüssigkeitskammer 44 besteht und daher die in der Arbeitskammer 42 vorhandene unter Druck stehende Flüssigkeit durch die Flüssigkeitsdurchlässe 68 und 70 der zweiten Flüssigkeitskammer 44 zugeführt wird. Die auf diese Weise der zweiten Flüssigkeitskammer 44 zugeführte unter Druck stehende Flüssigkeit wird daraufhin durch den Auslaß 20 in den Vorratsbehälter 26 (Fig. 1) abgegeben. Da der Betätigungsstift 102, der an dem Ende des Steuerkolbens 88 befestigt ist, die in Fig. 2 gezeigte Lage einnimmt, wird zur glei- 4", chen Zeit die Kugel 82 des Kugelventils in dichtender Anlage an dem gummiartigen Ventilsitz 84 der Wirkung der Druckfeder 86 zufolge gehalten, wodurch die Flüssigkeitsverbindung zwischen der zylindrischen Bohrung 74 und den Öffnungen 80 unterbrochen w wird. Unter diesem Umstand wird die unter Druck stehende Flüssigkeit in dem Einlaß 18 daran gehindert, in die Arbeitskammer 42 einzutreten, und es ist daher kein Flüssigkeitsdruck vorhanden, der auf den Arbeitskolben 62 wirkt, um diesen in der Zeichnung v, nach links zu bewegen, so daß der Arbeitskolben 62 und folglich der mit diesem verbundene Stößel 58 in der äußerst rechten Lage gehalten werden, wie Fig. 2 zeigt, wodurch kein Bremsflüssigkeitsdruck erzeugt wird. ho

Wenn jedoch bei einer Bremsbetätigung das Bremspedal 22 niedergedrückt wird, werden die Stange 24 und demgemäß das Betätigungsglied 90 im Blick auf Fig. 2 - nach links bewegt. In diesem Fall wird die Ringschulter 94 des Steuerkolbens 88 1,5 von dem Muffenteil 110 des kegelförmigen Ventilkörpers 104 gelöst, so daß der Ventilkörper 104 auf dem zylindrischen Steuerelement 92 des Stcuerkolbens 88 der Wirkung der Druckfeder 120 zufolge sich nach links gerichtet bewegt. Dies bringt den kegelförmigen Ventilteller 106 des Ventilkörpers 104 in dichtende Anlage an den kegelförmigen Ventilsitz 108. der an dem Endteil des Arbeitskolbens 62 ausgebildet ist, wodurch die Flüssigkeitsverbindung zwischen den Flüssigkeitsdurchlässen 68 und 70 und der Arbeitskammer 42 unterbrochen wird. Gleichzeitig stößt der Betätigungsstift 102, der an dem Ende des Steuerkolbens 88 befestigt ist, an die Kugel 82 des Kugelventils an, um diese entgegen der Kraft der Druckfeder 8(i von dem gummiartigen Ventilsitz 84 abzuheben. Unter dieser Voraussetzung wird die Öffnung 84a des Ventilsitzes 84 geöffnet, wodurch es der in der zylindrischen Bohrung 72 durch die Öffnungen 80 eingetretenen unter Druck stehenden Flüssigkeit möglich ist, durch die zylindrische Bohrung 74 in die zylindrische Bohrung 76 einzuströmen. Die der zylindrischen Bohrung 76 derart zugeführte unter Druck stehende Flüssigkeit wird daraufhin durch die in dem Steuerkolben 88 ausgebildeten öffnungen 96 in die Bohrung 98 abgegeben, von dem aus die unter Druck stehende Flüssigkeit durch die quer angeordneten Bohrungen 100 in die Arbeitskammer 42 einströmt. Da in diesem Fall die Fiüssigkeitsdurchlässe 68 und 70 durch den kegelförmigen Ventilkörper 104 abgeschlossen sind, wirkt die der Arbeitskammer 42 zugeführte unter Druck stehende Flüssigkeit auf den Arbeitskolben 62. Der Arbeitskolben 62 wird daher entgegen der Krafl der Druckfeder 114 in der Zeichnung nach links bewegt, wodurch der Stößel 58 in der gleichen Richtung bewegt wird und dadurch einen auf den Hauptzylindei 10 ausübenden Axialdruck erzeugt. Da in diesem Fall das in dem Arbeitskolben 62 angebrachte Regulierventil in der Zeichnung nach links bewegt wird, lösi der Betätigungsstift 102 des Steuerkolbens 88 die Kugel 82 des Kugelventils, so daß das Regulierventil wieder geschlossen wird, um die Flüssigkeitsverbindung zwischen den zylindrischen Bohrungen 72 und 74 zu unterbrechen. Hierauf stößt die Ringschulter 94 des Steuerkolbens 88 an das Muffenteil 110 des Ventilkörpers 104 an, wodurch der kegelförmige Ventilteller 106 des Ventilkörpers 104 von dem kegelförmigen Ventilsitz 108 des Arbeitskolbens 62 gelöst wird, so daß die Flüssigkeitsdurchlässe 68 und 70 zeitweilig geöffnet sind. Hierdurch ist es einem Teil der in der Arbeitskammer 42 enthaltenen, unter Druck stehenden Flüssigkeit möglich, in die zweite Flüssigkeitskammer 44 zu strömen. Wenn unter dieser Voraussetzung der Flüssigkeitsdruck in der Arbeitskammer 42 auf ein gewisses Niveau abgefallen ist, wird der Arbeitskolben 62 der Wirkung der Druckfeder 114 zufolge in der Zeichnung nach rechts bewegt, so daß die Flüssigkeitsdurchlässe 68 und 70 durch den Ventilkörper 104 geschlossen werden. Dadurch wird der Flüssigkeitsdruck in der Arbeitskammer 42 auf einem Niveau im wesentlichen im Verhältnis zum Axialdruck E gehalten, der auf das Betätigungsglied 90 ausgeübt wird. Durch eine fortwährend einwärts gerichtete Bewegung des Betätigungsgliedes 90 steigt der Flüssigkeitsdruck in der Arbeitskammer 42 in der zuvor beschriebenen Weise an, wodurch ein erhöhter Axialdruck Q erhalten wird.

Wenn der Flüssigkeitsdruck in der Arbeitskammer 42 die Höhe des Flüssigkeitsdruckes in dem Einlaß 18 erreicht, stößt die Ringschultcr 94 des Steuerkolbens 88 an die ringförmige Schulter 78, die in dem Arbeitskolben 62 zwischen den zylindrischen Boh-

rungen 74 und 76 angebracht ist, worauf das Regulierventil vollständig geöffnet ist. In diesem Augenblick wird der Stößel 58 von dem Arbeitskolben 62 durch eine Kraft, die durch den Flüssigkeitsdruck erzeugt wird, der auf das Ende des Arbeitskolbens 62 wirkt, und durch eine Kraft, die auf das Bremspedal 22 (Fig. 1) ausgeübt wird, in der Zeichnung nach links bewegt, weil der Druck des Bremspedals direkt über die Stange 24, das Betätigungsglied 90 und den Steuerkolben 88 auf die ringförmige Schulter 78 des Arbeitskolbens 62 übertragen wird. Dadurch wird die Betätigungskraft Q, die auf den Hauptzylinder 10 (Fig. 1) ausgeübt wird, wie durch die Kurve A in Fig. 5 dargestellt ist, verändert. Deutlicher ausgedrückt steigt die Betätigungskraft Q im Verhältnis zum Axialdruck E von dem Punkt O zum Punkt P im Diagramm in Fig. 5 an und steigt danach unter einem Winkel von 45° zur Abszisse als Funktion des Axialdruckes E plus dem Flüssigkeitsdruck, der auf den Arbeitskolben 62 ausgeübt wird.

Wenn das Bremspedal 22 losgelassen wird, wird das Betätigungsglied 90 durch den Flüssigkeitsdruck und die Federn 116 und 120, die auf ihn wirken, in der Zeichnung nach rechts bewegt. In diesem Augenblick läßt der Betätigungsstift 102, der an dem Steuerkolben 88 befestigt ist, die Kugel 82 des Kugelventils los, so daß die Kugel der Wirkung der Druckfeder 86 in der vorbeschriebenen Weise zufolge in den Ventilsitz 84 einrückt. Demzufolge wird die Flüssigkeitsverbindung zwischen den zylindrischen Bohrungen 72 und 74 unterbrochen, wodurch die in der zylindrischen Bohrung 72 enthaltene unter Druck stehende Flüssigkeit daran gehindert ist, in die Arbeitskammer 42 einzutreten. Gleichzeitig wird der Ventilkörper 104 durch den Steuerkolben 88 in Hinblick auf Fig. 2 nach rechts bewegt, um dadurch eine Flüssigkeitsverbindung zwischen der Arbeitskammer 42 und der zweiten Flüssigkeitskammer 44 herzustellen, so daß die in der Arbeitskammer 42 verbleibende unter Druck stehende Flüssigkeit durch die Flüssigkeitsdurchlässe 68 und 70 der zweiten Flüssigkeitskammer 44 zugeführt werden, von der aus die unter Druck stehende Flüssigkeit über den Auslaß 20 in den Vorratsbehälter 26 (Fig. 1) abgeführt wird. Daher wirkt keine unter Druck stehende Flüssigkeit auf den Arbeitskolben 62 mit dem Ergebnis, daß der Arbeitskolben 62 durch die Wirkung der Druckfeder 114 in der Zeichnung nach rechts bewegt wird, während das Betätigungsglied 90 durch die Wirkung der Druckfeder 116 in seine Ausgangslage gebracht wird.

Beim Versagen des Bremsflüssigkeitskreislaufs kann das Bremssystem durch Niederdrücken des Bremspedals 22 betätigt werden, wodurch die Ringschalter 94 des Steuerkolbens 88 an die ringförmige ' Schulter 78 des Arbeitskolbens 62 anstößt und dadurch den Arbeitskolben 62 in der Zeichnung nach links bewegt. Dadurch wird die auf den Hauptzylinder ausgeübte Betätigungskraft Q gemäß der Kurve B in Fig. 5 verändert.

¹⁽¹ Fig. 6 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform eines Teils der hydraulischen Servoeinheit gemäß der Erfindung. Bei dieser Abwandlung ist der Arbeitskolben 62 mit einer zusätzlichen Ventilfläche 124 versehen, und der mit 108 bezeichnete kegelförmige Ven-

r> tilsitz ist zwischen der zylindrischen Bohrung 76 und der zusätzlichen Ventilfläche 124 ausgebildet. Die Abschrägung des Ventilsitzes 108 ist geringfügig größer als diejenige des kegelförmigen Ventiltellers 106 ausgebildet, so daß der kegelförmige Ventilteller 106

-'" des kegelförmigen Ventilkörpers 104 an dem kegelförmigen Ventilsitz 108 an einem in Fig. 5 mit P' bezeichneten Berührungspunkt anliegt. Gleichzeitig berührt die äußere Umfangswand 104« des kegelförmigen Ventilkörpers 104 die zusätzliche Ventilfläche

2^r> 124 an ihrem Außenumfang. Wenn der mit dem Betätigungsstift verbundene Steuerkolben 88 im Hinblick auf Fig. 6 nach links bewegt wird, wird bei diesem Aufbau die Ringschulter 94 veranlaßt, sich von dem kegelförmigen Ventilkörper 104 zu lösen, wenn unter

jo dieser Voraussetzung der Ventilkörper 104 durch eine Druckfeder 120 beaufschlagt wird, wird der Ventilkörper 104 bis zum Anstoß an den Ventilsitz 108 gedrängt, so daß die Flüssigkeitsdurchlässe 68 und 70 geschlossen sind. Auf Grund dieses Umstandes wird

-s> die in der zylindrischen Bohrung enthaltene Druckflüssigkeit über die Öffnungen 96 in die Bohrung 98 geführt, aus der die unter Druck stehende Flüssigkeit über die quer angeordneten Bohrungen 100 in die Arbeitskammer 42 des Gehäuses abgegeben wird. Wenn

•40 jedoch der Steuerkolben 88 im Hinblick auf Fig. 6 nach rechts bewegt wird, um zu veranlassen, daß die Ringschulter 94 an den Ventilkörper 104 anstößt, dann löst sich der Ventilkörper 104 von dem Ventilsitz 108, wodurch eine Flüssigkeitsverbindung zwischen

4) den Flüssigkeitsdurchlässen 68 und 70 und der zylindrischen Bohrung 76 hergestellt wird. Dies bewirkt, daß die in der Arbeitskammer 42 enthaltene, unter Druck stehende Flüssigkeit aus den Bohrungen 100 und 98 über die öffnungen 96 /i die Flüssigkeitsdurchlässe 68 und 70 abgeführt wird.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Hydraulische Servoeinheit für den Hauptzylinder eines Kraftfahrzeug-Bremssystems, mit ei- > nem in einem konzentrisch zum Hauptzylinder angeordneten Servozylinder verschiebbaren Arbeitskolben, der mit dem Hauptzylinderkolben kraftschlüssig verbunden ist und mit einer vom Hauptzylinderkolben abgewandten Stirnfläche eine Arbeitskammer im Servozylinder begrenzt und der mit zumindest einem von der Arbeitskammer zu einem Vorratsbehälter führenden, als Durchganßskanal ausgebildeten Auslaßkanal sowie einem von der Arbeitskammer zu einer r> Druckmittelquelle führenden Einlaßkanal versehen ist, ferner mit einem durch ein Biemspedal betätigbaren, konzentrisch in den Arbeitskclben ragenden Steuerelement, mit dem ein die Öffnung des Auslaßkanals steuerndes Auslaßventil und ein die Öffnung des Einlaßkanals steuerndes Einlaßventil betätigbar ist, wobei das Auslaßventil von einem konischen, in eine mittige Bohrung im Arbeitskolben ragenden Ventilkörper gebildet ist, auf den in Schließrichtung der Druck in der Arbeitskammer sowie die Kraft einer Feder wirkt, und wobei ferner in der Bremslösestellung des Steuerelementes das Einlaßventil geschlossen und das Auslaßventil geöffnet ist und zur Bremsbetätigung das Einlaßventil geöffnet und das Auslaß- jo ventil geschlossen wird, dadurch gekennzeichnet, daß

a) der konische Ventilkörper (104) des Auslaßventils auf dem Steuerelement (92) axial verschiebbar geführt ist und mit einem in der J5 mittigen Bohrung (72, 74, 76) des Arbeitskolbens (62) vorgesehenen konischen Ventilsitz (108) zusammenwirkt und durch eine am Steuerelement vorgesehene Ringschulter (94) in seine öffnungsstettung bewegbar ist,

b) das Einlaßventil als Kugelventil (82,84) ausgebildet ist, das in der mittigen Bohrung (72) im Arbeitskolben (62) angeordnet ist und bei dem die Ventilkugel (82) entgegen der Kraft einer Schließfeder (86) von dem Steuerelement (92) von ihrem am Arbeitskolben vorgesehenen Ventilsitz (84) abhebbar ist, wobei das über diesen Ventilsitz (84) zuströmende Druckmittel über eine im Steuerelement vorgesehene axiale Bohrung (98) sowie mindestens eine radiale Bohrung (100) im Steuerelement der Arbeitskammer zuführbar ist.

2. Servoeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit der dem Auslaßventil zügeordneten Ringschulter (94) eine die Bewegung des Steuerelements in Richtung Hauptzylinderkolben begrenzende radiale Schulter (78) im Arbeitskolben zusammenwirkt, wobei bei Anlage der Ringschulter (94) an der radialen Schulter (78) das Ku- t,o gelventil (82, 84) vom Steuerelement in der Offenstellung gehalten wird.

3. Servoeinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kegelwinkel des konischen Ventilsitzes (108) am Arbeitskolben b5 (62) etwas kleiner als der Kegelwinkel der Ventilfläche des konischen Ventilkörpers (104) des Auslaßventils ist.

4. Servoeinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kegelwinkel des konischen Ventilsitzes (108) am Arbeitskolben (62) etwas größer als der Kegelwinkel der Ventilfläche des konischen Ventilkörpers (104) des Auslaßventils ist.