DE3040731C2 - Bremskraftverstärker - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Bremskraftverstärker mit einem Kraftkolben, einem in eine zentrale Bohrung des Kraftkolbens eingepaßten Steuerkolben, einem auf ein Steuerventil einwirkenden Eingangsglied, einem Aiisgiingsglicd. wenigstens einem Reaktionshebel, und einem am Kraftkolben befestigten Hebelhalter, wobei der Kraftkolben auf dem Steuerkolben axial zwischen Anschlägen verschiebbar ist, wodurch am Ausgangsglied ein größerer Hub als am Eingangsglied crzielbar ist.

F.in solcher Bremskraftverstärker ist aus der priori-

tätsälteren, jedoch nicht vorveröffentlichten Patentanmeldung nach der DE-OS 29 25 550 bekannt.

Solche Bremskraftverstärker werden gewöhnlich in Kraftfahrzeugen oder dergleichen verwende;, wobei die Betätigungskraft unter Verwendung von Gasdruck verstärkt wird.

In hubvergrößernden Bremskraftverstärkern ist ein Kraftkolben, der ein Verstärkergehäuse in zv--ei Kammern unterteilt, so daß er von dem Druckunterschied zwischen den beiden Kammern betätigt wird, von einem Steuermechaiiismus zur Steuerung der Druckdifferenz aufgrund des Betriebs eines Eingangsgliedes getrennt und wird so relativ zum Steuennechanismus bewegbar. Bei herkömmlichen Bremskraftverstärkern ist der Ausgangshub niemlas größer als der Eingangshub, bei hubvergrößernden Bremskraftverstärkern zum Zwecke der Spielkompensation aber größen

Ein hubvergrößernder Bremskraftverstärker weist dennoch Nachteile auf, wenn für eine Hilfs- o-^cr Unterstützungskraft eine bestimmte Grenze besteht, d. h. für eine durch den Druckunterschied auf den beiden Seiten des Kraftkolbens erzeugte Kraft, so daß ein Versuch, eine größere Ausgangshöhe als die kritische Ausgangshöhe bei der kritisch begrenzten Hilfskraft zu erhalten, zu einem zeitweiligen raschen Anstieg des Pedalhubes (Eingangshubes) führt, ohne daß gleichzeitig eine Erhöhung der Bremskraft herbeigeführt wird.

Bei dem erfindungsgemäßen hubvergrößernden Bremskraftverstärker soll nicht nur wirksam das Auftreten eines Leerlaufhubs des Bremspedals, nachdem die Hilfskraft ihre Grenze erreicht hat, vermieden werden, es soll dies vielmehr auch bei einfachem Aufbau geschehen, wobei die den bekannten Bremskraftverstärkern eigene Betriebsverzögerung beseitigt werden soll, insbesondere auch dann, wenn die Hilfskraft ihre kritische Grenze erreicht hat.

Erreicht wird dies bei einem Bremskraftverstärker der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch, daß wenigstens eine Kugel und ein Kugelhaltcr zur losen Halterung der Kugel zwischen dem Kraftkolbcn und dem Steuerkolben angeordnet sind; daß wenigstens eine kugelaufnehmende Ausnehmung auf der äußeren Umfangsoberfläche des Steuerkolbens geformt ist, deren Bodenfläche einen sich progressiv in Betätigungsrichtung vertiefenden Abschnitt aufweist; daß wenigstens eine Kugelantriebsfläche auf der inneren Umfangsfläche des Kraftkolbens zum Vorschub d?r Kugel zusammen mit deta Kraftkolben bei dessen Vorschub geformt ist; das wenigstens eine Kugelverriegelungslläche parallel zur Achse des Steuerkolbens ebenfalls auf der inneren Umfangsoberfläche des Kraftkolbens geformt ist und daß das vordere Ende des Kugelhalters am Reaktionshebel anliegt.

Zweckmäßig ist, daß die zentrale Bohrung des Kraftkolbens eine abgestufte Bohrung ist, die einen Gegenbohrungsabschnitt an der Vorderseite des Kraftkolbens aufweist, und daß in diesem Gegenbohrungsabschnitt der Kugelhalter aufgenommen ist.

Weitere, insbesondere die Kugelaufnahme weiterbildende Merkmale sind in den Unteransprüchen 2 bis 9 gekennzeichnet.

Zweckmäßig ist der Kugelhaher zylindrisch ausgebildet und mit einer kugelhaltenden Durchgangsbohrung in in radialer Richtung versehen, und wenigstens ist ein sich radial auswärts erstreckender Flansch an seinem vorderen Ende gebildet, der durch Anlage an dem Kraftkolben als Anschlag arbeitet, um die Endstellung des Vorschubs des Kraftkolbens zu begrenzen.

Günstig ist es, wenn der radiale Flansch des Kugelhalters an einem am Kraftkolben angeordneten Anschlag anlegbar ist, um den Kugelhaher zwangsläufig zusammen mit dem Kraftkolben zurückzuführen.

Vorzugsweise ist der am Kraftkolben angeordnete Anschlag von mindestens einem abgebogenen Stück des Hebelhalters gebildet.

Zweckmäßig erstreckt sich das abgebogene Stück radicl zum Kraftkolben gegen die Achse des Steuerkolbens von dem Kraftkolben aus.

Günstig ist es, wenn dieses abgebogene Stück so gebogen ist daß es zwei Seiten eines Dreiecks bildet, wobei eine der beiden Seiten in einem an einem Endteil des Reaktionshebels ausgebildete Nut eingreift und die andere der beiden Seiten in eine in einem Mittelteil des Reaktionshebels ausgebildete Öffnung eingreift.

Durch die Maßnahme nach der Erfindung wird nicht nur der Leerlaufhub des Bremspedals wirksam verhindert: der Aufbau ist relativ einfach; die Betriebsverzögcrung ist vermieden, da der Kugelhaher beim vordersten Vorschub des Kraftkolbens daran gehindert ist, sich durch Eingriff der Kugel und der schrägen nach vorne geneigten, auf dem Steuerkolben ausgebildeten Oberfläche zurückzuziehen. Der Kraftkolben kann nicht nach hinten geschoben werden, nachdem die Hilfskraft ihre kritische Grenze erreicht hat. Eine Reaktionskraft, die vom Reakiionshebei zurück zum Kugelhalter gelangt, wird hauptsächlich von der Kugel zum Steuerkolben übertragen, nicht aber zum Kraftkolben. Der Kraftkolben wird also nicht zurückgeschoben, auch dann nicht, wenn die Spitze der auf den Kraftkolben durch den Druckunterschied gegebenen Kraft erreicht ist.

Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung soll nun mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert

J5 werden. Diese zeigt in

Fig. 1 einen seitlichen Axialschnitt eines Ausführungsbeispicls eines erfindungsgemäßen Verstärkers;

Fig. 2 einen Querschnitt des Ausführungsbeispiels der Fig. I entlang der Schnittlinie 11-11 (wobei die linke Hälfte weggelassen ist);

Fig.3 eine vergrößerte Darstellung eines wesentlichen Teils der Fig. 1;

Fig. 4 und 5 jeweils die Betriebsweise des Ausführungsbcispiels der Fig. I erläuternde Darstellungen cines wesentlichen Teils;

Fig.6 bis 9 der Fig. 3 entsprechende vergrößerte Darstellungen einer Kugelantriebsfläche und einer kugelaufnehmenden Ausnehmung in unterschiedlichen Betriebszuständen; und

Fig. 10 einen Querschnitt der Ausführung der Fig. 9 entlang der Schnittlinie X-X.

Ein Kraftverstärker 100 gemäß der F i g. ί dient zur Verstärkung einer an eine Betätigungsstange 1, einem fingangsglied, angelegten Eingangskraft, bevor diese von einer Schiebestange 2, einem Ausgangsglied, an einen Hauptzylinder 102 abgegeben wird.

Der Kraftverstärker 100 ist mit einem luftdichten Gehäuse 3 versehen, dessen Innenraum durch einen Membran-Kraftkolben 4 in zwei Kammern unterteilt ist. Der

bo Kraftkolben 4 besteht aus einem Körperabschnitt 49 und einem innen angeordneten ringförmigen Teil 41. Eine der beiden durch den Kraftkolben 4 abgeteilten beiden Kammern stellt eine Konstantdruckkammer 6 dar, die unter negativem Druck steht und mit einer Va-

b5 kuumquelle 103, wie einer Einlaßsammelleitiing eines Motors oder einer Vakuumpumpe, über eine Rohrverbindung 5 in Verbindung steht. Die andere Kammer ist eine Kammer 7 mit variablem Druck, der dadurch vcr-

änderbar ist, daß die Kammer selektiv durch ein nachstehend beschriebenes Steuerventil mit der Konstantdruckkammer 6 oder der Umgebungsatmosphäre verbunden ist.

Im mittleren Teil des Kraftkolbens 4 ist ein Steuermechanismus 50 vorgesehen, der aus einem Steuerventil 20 und einem Übertragungsmechanismus 30 besteht.

Mit anderen Worten ist in eine zentrale Bohrung des Kraftkolbens 4 ein Steuerkolben 9, der aus einem Körper 18 und einem zylindrischen Teil 17 besteht, das an der Außenseite des Körpers 18 befestigt ist, gleitend eingepaßt. Das Steuerventil 20 besteht aus einem am Steuerkolben 9 geformten ersten Ventilsitz 21, einem an einem gleitend in den Steuerkolben 9 eingepaßten Ventilstößel 22 geformten zweiten Ventilsitz 23 und einem Ventilelement 24 aus elastischem Material, das gemeinsam an den beiden Ventilsitzen 21 und 23 angeordnet ist. Das Ventilelement 24 ist unter der Einwirkung einer Druckfeder 26 gegen beide Ventilsitze 21 und 23 vorgespannt. In dem Steuerkolben 9 sind Lufteinlaßdurchgänge 27 und 28 geformt, die jeweils mit der Konstantdruckkammer 6 bzw. der Kammer 7 variablen Drucks verbunden sind. In einer in Verbindung mit dem Lufteinlaßdurchgang 28 und breiter als dieser geformten Nut ist ein Anschlag 13 eingesetzt, um das Vorschubendc und das Rückzugsende des Ventilstößels 22 zu begrenzen. Ein E-förmiger Ring 12 verhindert die Herausnahme des Anschlags 13 aus der Einsatzstelle. Der E-förmige Ring 12 wirkt gleichzeitig als Verriegelung einer Anschlagplatte 11, die an der hinteren Wand des Gehäuses 3 zur Eingrenzung des Rückzugsendes des Steuerkolbens 9 anlegbar ist. Ein von dem Gehäuse 3 wegragender Teil des Steuerkolbens 9 ist vollständig von einem Balg 15 bedeckt, dessen Endabschnitt mit einer Lufteinlaßöffnung 16 versehen ist.

Der Übertragungsmechanismus 30 umfaßt den an der Spitze der Betätigungsstange 1 befestigten Ventilstößel 22, einen in den Steuerkolben 9 eingepaßten großen Stößel 32 und eine Reaktionsscheibe 33 aus Gummi, die zwischen den Ventilstößel 22 und den großen Stößel 32 eingesetzt ist. Die Reaktionsscheibe 33 erlaubt zwar eine geringe Relativbewegung des Ventilstößels 22 und des Steuerkolbens 9. sie bewirkt jedoch eine Übertragung der von diesen beiden auf den großen Stößel 32 ausgeübten resultierenden Kraft. Der große Stößel 32 ist mit einem Schaftabschnitt 34 versehen, der sich von seinem zentralen Teil aus wegerstreckt um das hintere Ende der Schiebestange 2 zu halten.

Wie in der F i g. 1 und in der F i g. 2 (in welcher nur die rechte Hälfte dargestellt ist, da die linke Hälfte völlig symmetrisch ist), dargestellt ist, ist zwischen dem Kraftkolben 4 und dem Steuerkolben 9 an einem an der Vorderseite des Kraftkolbens 4 geformten Gegenbohrungsabschnitt ein Umfangsspiel bzw. eine Lücke 42 belassen, in welcher ein Kugelhalter 43 zur drehbaren Halterung einer Vielzahl von Kugeln 44. bei diesem Ausführungsbeispiei drei Kugeln, aufgenommen ist.

Wie im einzelnen in der F i g. 3 dargestellt, ist an der äußeren Umfangsfläche des zylindrischen Teils 17 eine kugelaufnehmende Ausnehmung 61 von ringförmiger Gestalt geformt, die sich in Vorwärtsrichtung (nach links in der F i g. 3) progressiv vertieft. Der Boden der kugelaufnehmcnden Ausnehmung 61 bildet eine sich verjüngende Oberfläche 66 mit einem progressiv verminderten Durchmesser zum vorderen Ende 67 hin. Auf der Innenfläche des ringförmigen Teils 41, gegenüber der kugelaufnehmcnden Ausnehmung 61, ist eine weitere Ausnehmung geformt, die aus einem Abschnitt 62 großen Durchmessers an der vorderen Seite, einem Abschnitt 63 kleinen Durchmessers an der hinteren Seite und einem Stufenabschnitt 64 in der Mitte, dessen Krümmung gleich dem Durchmesser der Kugel 44 ist, -, besteht.

Der Kugelhalter 43 ist, wie in der Fig.2 deutlich gezeigt, aus einem dünnwandigen zylindrischen Abschnitt 46 und drei auswärts im rechten Winkel geformten Anschlagflanschen 47 zusammengesetzt.

ίο Drei Reaktionshebel 51 sind jeweils zwischen die drei Anschlagsflansche 47 und den großen Stößel 32 und eine Reaktionsplatte 8 am hinteren Ende der Schiebestange 2 eingesetzt. An dem Kraftkolben 4 ist ein Hebelhalter 52 von allgemein ringförmiger Gestalt, der mit drei abgebogenen Stücken 53 versehen ist, welche sich zur Achse des Kraftkoibens 4 hin erstrecken, befesiigt. Die gebogenen Stücke 53 sind jeweils derart abgebogen, daß sie zwei Seiten eines Dreiecks von der Basis zu dessen Spitze bilden, daß an seinem Basisteil mit einer Nut im Eingriff steht, die an einem Endabschnitt jedes Reaktionshebels 51 geformt ist, und das mit seiner Spitze in eine Öffnung eingepaßt ist, die im Reaktionshebel 51 zur Halterung in feststehender Position gebohrt ist. Das abgebogene Stück 53 ist auch an den Anschlagflansch 47 des Kugelhalters 43 anlegbar. Das zylindrische Teil 17 ist an seinem vorderen Ende mit drei Auswärtsflanschen 54 versehen. Zwischen dem Mittelteil jedes von drei Federsockeln 56, der an einem Ende den Flansch 54 berührt und am anderen Ende zwischen den Kraftkolben 4 und den Hebelhalter 52 eingesetzt ist, und der vorderen Wand des Gehäuses 3 an der dem Federsockel 56 gegenüberliegenden Position ist eine Schraubendruckfeder 57 eingespannt.

Nachstehend wird nun die Betriebsweise dieses Aus-

.!5 führungsbeispiels erläutert. Wenn das Bremspedal 101 im nicht gedrückten Zustand ist. steht der zweite Ventilsitz 23 in Berührung mit dem Ventilelement 24 und der erste Ventilsitz 21 liegt frei. Dadurch befindet sich die Kammer 7 mit variablem Druck in Verbindung mit der Konstantdruckkammer 6, so daß beide Kammern 6 und 7 auf einem gleichen negativen Druck gehalten werden und zwischen den beiden Seiten des Kraftkolbens 4 kein Druckunterschied erzeugt wird. Sowohl der Kraftkolben 4 als auch der Steuerkolben 9 stehen unter der Vorspannkraft der Feder 57, und zwar über den Federsockcl 56, so daß die Anschlagplatte U am Gehäuse 3 anstößt. Der Steuerkolben 9 wird durch die Anlage der Anschlagplatte 11 am Gehäuse 3 in der zurückgezogenen Position gehalten und der Kraftkolben 4 wird durch

so den Anschlag an der Anschlagplatte 11 in der zurückgezogenen Position gehalten, wie in der F i g. 1 gezeigt.

In diesem Zustand bewirkt ein leichtes Niederdrükken des Bremspedals 101 mit einer leichten Vorwärtsbewegung der Betätigungsstange 1 (nach links in der F i g. 1), daß der erste Ventilsitz 21 das Ventilelement 24 berührt, wobei der zweite Ventilsitz 23 abgehoben wird. Die Kammer 7 mit variablem Druck wird daher von der Konstantdruckkammer 6 abgetrennt und in Verbindung mit der Umgebungsatmosphäre gebracht. Zwischen der Konstantdruckkammer 6 und der Kammer 7 mit variablem Druck, in die nun Luft von außen eindringt, wird dadurch ein Druckunterschied erzeugt, der den Kraftkolbcn 4 vorwärts drückt
Während sich der Kraftkolben 4 vorwärts bewegt

f>5 wird der Kugelhalter 43 durch die über eine Antriebsfläche, d.h. die Fläche des abgestuften Abschnitts 64 des ringförmigen Teils 41 zur Kugel 44 gelangende Kraft vorwärts bewegt. Durch das Vorschieben des Kugelhal-

ters 43 wird auf einen zweiten Eingangsabschnitt 71 des Reaktionshebels 51 eine Kraft ausgeübt, so daß der Reaktionshebel 51 durch Annahme eines Ausgangsabschnittes 75 des Stößels 32 gedreht wird, wobei ein erster Eingangsabschnitt 74 des Reaktionshebels 51 als Gelenkpunkt in Kontakt steht, so daß von einem zentral angeordneten Ausgangsabschnitt 72 des Rcaktionshebels 51 über die Reaktionsplatte 8 eine Antriebskraft auf die Schiebestange 2 ausgeübt wird. Wegen dieser Antriebskraft wird Bremsfluid im Hauptzylinder 102 zu dem nicht gezeigten Bremssystem geliefert, so daß die durch Aufhebung des Bremsspiels und die anfängliche Verformung der Kolbenschale und anderen Teile verbrauchte Fluidmenge kompensiert wird. Das bedeutet, daß ein viel größerer Ausgangshub als der angelegte Eingangshüb erzielt wird.

Wenn aufgrund des Verschwindens des Brenisspicls die Bremswirkung beginnt, legt sich die Endfläche des Kugelhalters 43 an die Flansche 54 des zylindrischen Teils 17 an, um die Vorwärtsbewegung des Kugelhalters 43 zu stoppen und der Kraftkolben 4 stößt an die Flansche 47 des Kugelhalters 43 in dem in der F i g. 5 gezeigten Zustand an, wie in der strichpunktierten Linie der Fig.3 dargestellt. Der Kugelhalter 43 kann in diesem Zustand sich bezüglich des Steuerkolbens 9 nicht vorwärts bewegen und ist auch daran gehindert, sich rückwärts zu bewegen. Der Kugelhalter 43 kann nur entsprechend der Auswärtsbewegung der Kugeln 44 entlang der sich verjüngenden Grundfläche der kugelaufnehmenden Ausnehmung 61 rückwärts bewegt werden. Die Auswärtsbewegung der Kugeln 44 ist jedoch durch die Kugelverriegelungsoberfläche blockiert, d. h. die innere Oberfläche des Abschnitts 63 kleinen Durchmessers des ringförmigen Teiles 41. Sowohl die Kugein 44 als auch der Kugelhalter 43 können sich daher in bezug auf den Steuerkolben 9 weder vorwärts noch rückwärts bewegen.

Die bei diesem Ausführungsbeispiel auftretende mechanische Verriegelung beseitigt dadurch die Betriebsverzögerung, daß die relative Bewegung des Kraftkolbens 4 zum Steuerkolben 9 ausgenutzt wird. Das zwischen die beiden Kolben 4 und 9 in diesem Fall eingesetzte Medium besteht aus den Kugeln 44 und dem Kugelhalter 43 allein, so daß die Vergrößerung beider Kolben 4,9 auf ein Minimum beschränkt wird.

Wie sich aus der vorstehenden Erläuterung ergibt, braucht die kugelaufnehmende Ausnehmung 61 lediglich mit der sich verjüngenden Oberfläche 66 in der erwähnten Gestalt ausgestattet sein. Die gekrümmte Oberfläche der Vorderseite, die erlaubt, daß der Flansch 54 als Anschlag weggenommen werden kann, kann eliminiert werden.

Wenn der Kugelhalter 43 bezüglich des Steuerkolbens 9 völlig unbeweglich geworden ist. bewegt die Betätigungsstange 1 wie bei einem herkömmlichen Bremskraftverstärker die Schiebestange 2 vorwärts, während die Betätigungsstange 1 und der Kraftkolben 4 die Belastung in einem Verhältnis aufnehmen das durch den Reaktionshebel 51 und die Reaktionsscheibe 33 bestimmt ist

Wenn das Bremspedal 101 nach Erreichen der Grenze der Druckdifferenz auf beiden Seiten des Kraftkolbens stark weiter niedergedrückt wird, empfängt der erste Eingangsabschnitt 74 des Reaktionshebels 51 von dem Ausgangsabschnitt 75 des größeren Stößels 32 eine Hauptkraft, so daß der Reaktionshebel 51 rotiert wird und dabei die Reaktionsplatte 8 als Gelenkpunkt benutzt, an welchem der Ausgangsabschnitt 72 des Reaktionshcbels 51 anliegt, so daß der Kugelhalter 43 rückwärts geschoben wird. In diesem Augenblick sind jedoch der Kugelhalter 43 und die Kugeln 44 wie bereits erwähnt in bezug auf den Steuerkolbcn 9 unbeweglich und übertragen auf den Kraftkolbcn 4 in axialer Richtung keine Kraft. Dadurch wird sichergestellt, daß der Kraftkolben 4 in keiner Weise in bezug zum Steuerkolben 9 zurückgezogen wird, um dem Bremspedal 101 den Leerlaufhub zu verleihen, und zwar auch bei beliebig

ίο großen Kräften die das Pedal niederdrücken.

In diesem Betriebszustand liegt der Ventilstößel 22 an dem Anschlag 13 an, so daß seine Vorwärtsbewegung unterbunden ist. Im Zustand dieser Anlage sind die Betätigungsstange 1, der Ventilstößel 22, der Steuerkolben 9, der große Stößel 32, die Reaktionsscheibe 33, der Kugelhalter 43 und der Reaktionshebei 51 alle zu einem einheitlichen Körper kombiniert, um die Schiebestange 2 über die Reaktionsplatte 8 als eine Masse des einheitlichen Körpers vorwärts zu schieben. Der Ausgangshub ist in diesem Zustand um den gleichen Betrag erhöht wie der Eingangshub. Da die Hilfskraft am Kraftkolben 4 bereits zu diesem Zeitpunkt die Grenze erreicht hat, kann die Ausgangsgröße des Kraftverstärkers niemals über den Anstieg der Bremsbetätigungskraft hinaus erhöht werden.

Nach Freigabe des Bremspedals 101 gerät das Ventilelement 24 in Kontakt mit dem zweiten Ventilsitz 23 und gibt den ersten Ventilsitz 21 frei, so daß die Kammer 7 variablen Drucks durch Trennung von der Umgebungsatmosphäre eng abgedichtet wird und statt dessen in Verbindung mit der Konstantdruckkammer 6 gebracht wird (siehe Fig. 1). In diesem Zustand wird auf den Kraftkolben 4 keine Hilfskraft ausgeübt. Der Kraftkolben wird aiso unter der Vorspannkraft der Feder 57, die über den Federsockel 56 übertragen wird, zurückgezogen. Durch dieses Zurückziehen des Kraftkolbens 4 wird die Verriegelung der Kugeln 44 durch den Abschnitt 63 kleinen Durchmessers gelöst, so daß die Kugeln 44 in den mit einer durchgezogenen Linie in der F i g. 3 gezeigten Zustand zurückkehren, und zwar nach dem umgekehrten Verfahrensablauf wie beim Verriegeln. Wenn eine der Kugeln 44 zufällig nicht glatt zurückgeführt wird, wird sie zwangsweise durch den Anschlag der gebogenen Stücke 53 des Hebelhalters 52 an den Flanschen 47 des Kugelhalters 43 zurückgeführt.

Nachstehend wird nun der Verlauf der Kraftübertragung bei den vorstehend erläuterten Betriebsvorgängen kurz erklärt.

(1) Hilfskraft

Kraftkolben 4 — Kugel 44 (begrenzt nur in der Anfangsstufe des Betriebs. Nachdem die Kugel 44 verriegelt wurde, wird die Kraft unmittelbar auf den Kugelhalter 43 ausgeübt) —► Kugelhalter 43 (während der Kugelhalter 43 nicht an dem Flansch 54 anliegt Nach erfolgtem Anschlag wird ein weiterer Weg durch das zylindrische Teil 17 und den Übertragungsmechanismus 30 hinzugefügt.) —♦ Reaktionshebel 51 —► Schiebestange 2.

Betätigungskraft

Betätigungsstange 1 — Steuermechanismus 50—- Reb5 aktionshebel 51 — Schiebestange 2.

Die vom Hauptzylinder 102 kommende Reaktionskraft wird auf den Kraftkolben 4 und die Betätigungsstange 1 übertragen, und zwar auf dem umgekehrten

Weg wie vorstehend unter (1) und (2) aufgezeigt.

Die vorstehende Beschreibung betrifft lediglich ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, die jedoch darauf nicht beschränkt sein soll.

Beispielsweise können die kugelaufnehmende Aus- ^r, nehmung und die Antriebsfläche, sowie die Kugelverricgelungsfläche, die auf dem Steuerkolben 9 und dem Kiafikolben 4 geformt sind, wie in den Fig. 6 bis 8 gezeigt abgewandelt weiden.

Bei der in F i g. 6 gezeigten Abwandlung sind die Ku- ι ο gelantriebsfläche 64,7 und eine Kugelverriegclungsfläche 63a identisch mit denen der F i g. 3: die kugelaufnehmende Ausnehmung 61a ist durch einen Abschnitt kleinen Durchmessers begrenzt, der auf dem vorderen Teil des Steuerkolbens 9 durch Verminderung dessen Durchmessers geformt ist, sowie einem überbrückenden Abschnitt, der sanft und glatt den Abschnitt kleinen Durchmessers und einen verbleibenden Abschnitt großen Durchmessers des Steuerkolbens 9 überbrückt. Bei der in der Fig.7 dargestellten Ausgestaltung ist die kugelaufnehmende Ausnehmung 61 b sanfter verjüngt im Vergleich zu der kugelaufnehmenden Ausnehmung 81 in der Fig.3; die Kugelantriebsfläche 64b ist eine sich verjüngende innere Oberfläche, die mit einem sich in Vorwärtsrichtung progressiv vergrößernden Innendurchmesser auf der inneren Oberfläche des Kraftkolbens 4 geformt ist. Bei der in der F i g. 8 gezeigten Ausführung sind die Kugelantriebsfläche 64cund die Kugelverriegelungsfläche 63c ähnlich denen in der Fig. 3 gezeigten und die kugelaufnehmende Ausnehmung 61c jo ist als einfache ringförmige Nut geformt, deren Querschnitt eine bogenförmige Gestalt mit einem Radius aufweist, der mit dem der Kugel 44 fast identisch ist.

Eine weitere Ausführungsform ist in den F i g. 9 und 10 dargestellt. Bei dieser Ausführung ist eine erste Kugelnut 81, die sich in axialer Richtung des Steuerkolbens 9 erstreckt und eine bogenförmige Querschnittsgestalt aufweist, deren Radius mit dem der Kugel 44 identisch ist, auf der äußeren Umfangsoberfläche des Steuerkolbens 9 geformt. Die Bodenfläche 82 der ersten Kugelnut 81 bildet eine erste geneigte Fläche, die progressiv mit der Annäherung an die Achse des Steuerkolbens 9 in Vorwärtsrichtung geneigt ist (nach links in der F i g. 9).

Auf der inneren Umfangsfläche des Kraftkolbens 4 ist überdies eine zweite Kugelnut 83 von ähnlicher bogenförmiger Querschnittsgestalt wie die erste Kugelnut 81 geformt, die sich in axialer Richtung des Krafikolbens 4 erstreckt. Diese Kugelnut 83 ist in ihrer Grundfläche mit einer zweiten geneigten Fläche 84 versehen (genau genommen eine gekrümmte Oberfläche mit einem Radius gleich dem der Kugel 44), die progressiv von der Achse des Steuevkoibens weg in Vorwärtsrichtung geneigt ist, und weist eine an ihrer Hinterseite geformte parallele Oberfläche 85 auf, die parallel zur Achse des Sleuerkolbens 9 angeordnet ist.

Da die erste Kugelnut 81 und die zweite Kugelnut 83 mit bogenförmiger Querschnittsgestalt vom gleichen Radius wie die Kugeloberfläche geformt sind, wird der Kontakt der Kugel 44 mit der ersten und der zweiten Kugelnut 81 bzw. 83 ein Linienkontakt, der nicht auf einen Punkt begrenzt ist. Dies erweist sich als sehr hilfreich bei der Begrenzung des Oberflächenkontaktdrucks auf ein Minimum und folglich bei der Verhinderung der Abnutzung der Kugelnuten 81 und 83. Die in brückenartiger Weise ausgebildete Anordnung der Ku- b5 gel 44. so daß der Sleuerkojben 9 und der Kraftkolben 4 dadurch überbrückt.werden, daß sie entweder in der in dem Steuerkolben 9 geformten ersten Kugelnut 81 oder in der in dem Kraftkolben 4 geformten zweiten Kugelnut 83 aufgenommen ist, bewirkt eine Verhinderung der Relativdrehung der beiden Kolben 4 und 9.

Als Übertragungsmedium, das jedoch die Relativbewegung zwischen dem Steuerkolben 9 und dem Ventilstößel 22 gestattet, ist eine resultierende Kraft auf den großen Stößel 32 und die Reaktionsscheibe 33 bevorzugt; sie kann jedoch durch einen Hebel oder ähnliches ersetzt werden.

Als eine auf den Kraftkolben 4 wirkende Hilfskraft ist die Druckdifferenz bevorzugt, die zwischen dem Druck der Umgebungsatmosphärc und einem negativen Druck erzeugt wird, jedoch ist die zwischen einer konstant auf Atmosphärendruck stehenden Kammer und einer weiteren Kammer, die selektiv mit dem Atmosphärendruck oder einem positiven Druck verbunden wird, ebenfalls zulässig.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (14)

Patentansprüche:

1. Bremskraftverstärker mit einem Kraftkolben, einem in eine zentrale Bohrung des Kraftkolbens eingepaßten Steuerkolben, einem auf ein Steuerventil einwirkenden Eingangsglied, einem Ausgangsglied, wenigstens einem Reaktionshebel, und einem am Kraftkolben befestigten Hebelhalter, wobei der Kraftkolben auf dem Steuerkolben axial zwischen Anschlägen verschiebbar ist, wodurch am Ausgangsglied ein größerer Hub als am Eingangsglied erzielbar ist. dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Kugel (44) und ein Kugelhalter (43) zur losen Halterung der Kugel (44) zwischen dem Kraftkolben (4) und dem Steuerkolben (9) angeordnet sind; daß wenigstens eine kugelaufnehmende Ausnehmung (61; 61a; 6lb; 61c; 81) auf der äußeren Umfangsoberfläche des Steuerkolbens (9) geformt ist, deren Bodenfläche (66; 82) einen sich progressiv in Betätigungsrichtung vertiefenden Abschnitt aufweist, daß wenigstens eine Kugelantriebsfläche (64; 64a; 646; 64c; 84) auf der inneren Umfangsfläche des Kraftkolbens (4) zum Vorschub der Kugel (44) zusammen mit dem Kraftkolben (4) bei dessen Vorschub geformt ist; daß wenigstens eine Kugelverriegelungsfläche (63; 63a; 636; 63c; 85) parallel zur Achse des Steuerkolbens (9) ebenfalls auf der inneren Umfangsoberfläche des Kraftkolbens (4) geformt ist und daß das vordere Ende (Flansch 47) des Kugel- jo halters (43) am Rcaktionshebel (51) anliegt.

2. Bremskraftverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrale Bohrung des Kraftkolbens (4) eine abgestufte Bohrung ist, die einen Gegenbohrungsabschnitt an der Vorderseite J5 des Kraftkolbens (4) aufweist, und daß in diesem Gegenbohrungsabschnitt der Kugelhalter (43) aufgenommen ist.

3. Bremskraftverstärker nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß die kugelaufnehmende Ausnehmung (61; %\b) eine ringförmige Nut ist. deren Bodenfläche (66) sich mit einem progressiv abnehmenden Durchmesser in Vorwärtsrichtung verjüngt.

4. Bremskraftverstärker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die kugelaufnehmende Ausnehmung (fiia) durch einen Abschnitt kleinen Durchmessers, der am vorderen Teil des Steuerkolbens (9) durch Verminderung dessen Durchmessers geformt ist, und durch einen überbrückenden Abschnitt, der den Abschnitt kleinen Durchmessers und einen verbleibenden Abschnitt großen Durchmessers des Steuerkolbens sanft und glatt überbrückt, gebildet ist.

5. Bremskraftverstärker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die kugelaufnehmende Ausnehmung (61 c) eine ringförmige Nut ist und daß der Querschnitt der Nut eine bogenförmige Gestalt aufweist, deren Radius mit dem der Kugel (44) nahezu identisch ist. bo

b. Bremskraftverstärker nach einem der Ansprüche 2 bis 5. dadurch gekennzeichnet, daß die Kugelantriebsfläche (64; 64;j; 64c,) eine Innenfläche eines abgestuften Abschnitts ist. der durch weitere Vergrößerung des Durchmessers am vorderen Ende des to Gegenbohrungsabschnitts geformt ist.

7. Bremskraftverstärker nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugelantriebsfläche (Mb) eine sich verjüngende Innenfläche ist, die mit einem sich progressiv vergrößerndem Innendurchmesser in Vorwärtsrichtung in dem Gegenbohrungsabschnitt geformt ist

8. Bremskraftverstärker nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die kugelaufnehmende Ausnehmung eine erste Nut (81) ist, die sich in axialer Richtung mit einer bogenförmigen Querschniitsgestalt erstreckt, deren Radius identisch mit dem der Kugel (44) ist, und daß die Kugelantriebsfläche (84) und die Kugelverriegelungsfläche (85) jeweils als Teil einer Bodenfläche einer zweiten Nut (83) geformt sind, die sich in axialer Richtung mit einer bogenförmigen Querschnittsgestalt erstreckt, deren Radius gleich dem der Kugel (44) ist.

9. Bremskraftverstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Kugeln (44) mit gleichen Umfangsabständen eingebaut sind.

10. Bremskraftverstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Kugelhalte"· (43) zylindrisch ausgebildet ist und mit einer kugelhaltenden Durchgangsbohrung in radialer Richtung versehen ist, und daß wenigstens ein sich radial auswärts erstreckender Flansch (47) an seinem vorderen Ende gebildet ist, der durch Anlage an dem Kraftkolben (4) als Anschlag arbeitet, um die Endstellung des Vorschubs des Kraftkolbens (4) zu begrenzen.

11. Bremskraftverstärker nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der radiale Flansch (47) des Kugelhalters (43) an einem am Kraftkolben (4) angeordneten Anschlag (abgebogenes Stück 53) anlegbar ist, um den Kugelhalter (43) zwangsläufig zusammen mit dem Kraftkolben (4) zurückzuführen.

12. Bremskraftverstärker nach Anspruch 1 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß der am Kraftkolben (4) angeordnete Anschlag von mindestens einem abgebogenen Stück (53) des Hebelhalters (52) gebildet ist.

13. Bremskraftverstärker nc.ch Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das abgebogene Stück (53) sich radial zum Kraftkolben (4) gegen die Achse des Steuerkolbens (9) von dem Kraftkolben (4) aus erstreckt.

14. Bremskraftverstärker nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß dieses abgebogene Stück (53) so gebogen ist, daß es zwei Seiten eines Dreiecks bildet, wobei eine der beiden Seiten in einem an einem Endteil des Reaktionshebels (51) ausgebildete Nut eingreift und die andere der beiden Seiten in eine in einem Mittelteil des Reaktionshebels (51) ausgebildete Öffnung eingreift.