DE3049274A1

DE3049274A1 - Hydraulischer kraftverstaerker fuer fahrzeug-hydraulikanlagen

Info

Publication number: DE3049274A1
Application number: DE19803049274
Authority: DE
Inventors: Glyn Phillip Reginald Leek Wootton Warwickshire Farr
Original assignee: Lucas Industries Ltd
Current assignee: ZF International UK Ltd
Priority date: 1980-01-03
Filing date: 1980-12-29
Publication date: 1981-10-01
Also published as: US4435960A; DE3049274C2

Description

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D-8000 MÜNCHEN SCHVEIGERSTRASSE telefon: (089) 66 ao 51 telegkamm: fkotbctfatbnt telbx: $»4070

Patentanmeldung

Anmelderin:

LUCAS INDUSTRIES LIMITED

Great King Streat, Birmingham, England

Titel:

Hydraulischer Kraftverstärker für Fahrzeug-Hydraulikanlagen

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PATENTANWÄLTE

WUESTHOFF-v.PECHMANN-BEHRENS-GOETZ

PROFESSIONAL REPRESENTATIVES BBFOKB THB BUKOPBAN PATBNT OBFICl MANOATAIKES AGKEES PKII l'OFFICB EUKOfEBN DES »KIVIT*

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D-8000 MÜNCHEN 90 SCHWEIGERSTRASSE 2

telefon: (089) 66 20 ji telegkamm: frotectpatent telex: j 24 070

Beschreibung

Hydraulischer Kraftverstärker für Fahrzeug-Hydraulikanlagen

Die Erfindung betrifft pedalbetätigte hydraulische Kraftverstärker für Fahrzeug-Hydraulikanlagen mit einem Verstärkerkolben, der einen Hauptzylinder zu betätigen vermag und in einer Bohrung in einem Gehäuse arbeitet, einer ersten Hochdruckkammer im Gehäuse, durch die hydraulischer Druck dem Verstärkerkolben zugeführt wird, einer zweiten Hochdruckkammer mit einer Einlaßöffnung, die an eine Quelle für unter hohem Druck stehendes hydraulisches Fluid anschließbar ist, und einer Vorratskammer mit einer Ablaßöffnung, die an einen ebenfalls im Gehäuse ausgebildeten Behälter für hydraulisches Fluid anschließbar ist, wobei die Verbindung zwischen den beiden Hochdruckkammern und zwischen der ersten Hochdruckkammer und der Vorratskammer durch ein Steuerventil gesteuert wird, das auf eine auf das Pedal ausgeübte Kraft anspricht.

Es ist zweckmäßig, Kraftverstärker und die aus einem Kraftverstärker und einem Hauptzylinder zusammengesetzte Baugruppe mit kleinstmögiicher axialer Länge auszuführen, da dadurch der erforderliche Einbauraum verkleinert und auch die Materialkosten und das Gewicht verringert werden.

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Dies wird bei einigen bekannten Kraftverstärkern, insbesondere bei vakuumbetätigten Kraftverstärkern, durch eine fliegende Anordnung bzw. einseitige Lagerung des Kraftverstärkers und des HauptZylinders erreicht. Ein Kraftverstärker ist fliegend angeordnet bzw. einseitig gelagert, wenn ein beträchtlicher Teil des Hubweges des Eingangs- oder des Verstärkerkolbens außerhalb des Gehäuses liegt. Dies hat den Vorteil eines geringeren Raumbedarfs in axialer Richtung, da bei einem gegebenen Pedalweg dasjenige Ende des Gehäuses, welches die vordere Begrenzung für diesen Weg bildet, verhältnismäßig weiter vorn angeordnet ist. Ein Hauptzylinder 1st fliegend angeordnet bzw. einseitig gelagert, wenn er zum Teil in eine Vertiefung im vorderen Ende des Kraftverstärkers eingesetzt ist.

Erfindungsgemäß ist bei einem hydraulischen Kraftverstärker der eingangs beschriebenen Gattung der Verstärkerkolben außen gestuft und weist wenigstens zwei mit axialem Zwischenabstand angeordnete Abschnitte von verschiedenem Durchmesser auf, von denen der Abschnitt von größerem Durchmesser ein Dichtglied trägt, das als Gleitdichtung wirkt und gegen einen komplementären Abschnitt der Bohrung abdichtet, und der andere Abschnitt von kleinerem Durchmesser des Verstärkerkolbens in einem im Gehäuse angeordneten Dichtglied gleitet und gegen es abgedichtet ist, wobei das letztgenannte Dichtglied vor dem Dichtglied des Verstärkerkolbens angeordnet ist.

Vorzugsweise hat der Verstärkerkolben wenigstens drei mit axialem Zwischenabstand angeordnete Abschnitte von wenigstens zwei verschiedenen Durchmessern, von denen zwei Endabschnitte Dichtglieder tragen, die als Gleitdichtungen wirken und gegen komplementäre Abschnitte der Bohrung abdichten, und der andere Abschnitt, der in dem im Gehäuse angeordneten Dichtglied gleitet und gegen es abgedichtet ist, vom kleinsten Durchmesser ist.

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Es ist von Vorteil, wenn die drei Kammern so ausgebildet und im Gehäuse zwischen der Bohrung und dem Verstärkerkolben so angeordnet sind, daß das unter hohem Druck stehende Fluid in einer Ruhestellung bei arbeitender Quelle für hydraulisches Fluid auf einen ersten Bereich des Verstärkerkolbens wirkt, um an ihm eine Kraft aufzutragen, die ihn in eine zurückgezogene Stellung drängt, und in einer Arbeitsstellung auf einen zweiten Bereich des Verstärkerkolbens wirkt, um an ihm eine Kraft aufzutragen, die ihn in eine Arbeits- oder Bremsbetätigungsrichtung drängt.

Jeder Bereich kann eine Stirnfläche am Verstärkerkolben an einem Durchmesserübergang aufweisen. Alternativ kann er vom Flächenunterschied zwischen einander abgewandten Stirnflächen verschiedenen Flächeninhalts am Verstärkerkolben gebildet sein, die gleichen Drücken ausgesetzt sind.

Die Verwendung des gestuften Verstärkerkolbens verringert die axiale Länge des Kraftverstärkers beträchtlich.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen hydraulischen Kraftverstärker,

Fig. 2 eine Fig. 1 ähnliche Ansicht, in der jedoch einige Abwandlungen dargestellt sind,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch einen anderen Kraftverstärker und

Fig. 4 einen Längsschnitt durch einen noch anderen Kraftverstärker.

Der in Fig. 1 dargestellte hydraulische Kraftverstärker hat ein Gehäuse 1 mit einer Bohrung 2, in der ein Eingangskolben und ein Verstärkerkolben 4 arbeiten, und einer als Verstärkerkammer dienenden Kammer 5, durch die zum Betätigen eines nicht dargestellten HauptZylinders dem Verstärkerkolben 4 hydraulischer Druck zugeführt wird. Ferner sind im Gehäuse 1 eine

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als Hochdruckkammer vorgesehene Kammer 6, die über eine Einlaßöffnung 7 mit einer nicht dargestellten Quelle für unter hohem Druck stehendes hydraulisches Fluid, z.B. einem Speicher verbunden ist, und eine als Vorratskammer dienende Kammer 8 angeordnet, die über eine Ablaßöffnung 9 mit einem nicht dargestellten Behälter für hydraulisches Fluid verbunden ist. Die Verbindung zwischen den Kammern 6 und 5 und zwischen den Kammern 5 und 8 wird durch ein Steuerventil 10 gesteuert, das in einer Bohrung 11 im Verstärkerkolben 4 abhängig von einer am Eingangskolben 3 aufgetragenen Kraft arbeitet.

Das Gehäuse 1 ist zweiteilig und hat ein erstes Gehäuseteil 12 mit einer einen Bohrungsabschnitt der Bohrung 2 bildenden gestuften axialen Bohrung 13 und ein zweites Gehäuseteil 14 mit einer einen Bohrungsabschnitt der Bohrung 2 bildenden gestuften axialen Bohrung 15. Ein kreisringförmiger Stopfen 16 ist zwischen zugehörigen Schultern 17 und 18 an Durchmesser-Übergängen in den Bohrungen 13 und 15 festgehalten, und in der Bohrung 13 ist ein Ring 19 an eine Schulter 20 an einem Durchmesserübergang angelegt. Zwischen dem Stopfen 16 und dem Ring 19 ist ein Dichtglied 33 angeordnet.

Auf den Eingangskolben 3 wirkt eine pedalgesteuerte Eingangsbzw. Betätigungsstange 21. Der Eingangskolben 3 durchdringt ein .feststehendes Dichtglied 22 und arbeitet in der Bohrung 13. Das Dichtglied 22 ist im Gehäuseteil 12 durch einen Ring 23 und ein an der Außenseite des Gehäuseteils 12 angeordnetes kreisringförmiges Halteglied 24 festgehalten.

Der Verstärkerkolben 4 arbeitet in der Bohrung 2 vor dem Eingangskolben 3 und weist zwei Abschnitte auf. In der Bohrung 15 arbeitet ein als Ausgangs- bzw. Abtriebsabschnitt vorgesehener Abschnitt 25, der eine mit ihm fest bzw. einstückig verbundene Abtriebsstange 26 zum Betätigen des Hauptzylinders hat, der freitragend sein kann, da die Fluidkammern hinter der Abtriebsstange 26 angeordnet sind. Nach hinten in die

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Bohrung 13 erstreckt sich ein als Steuerabschnitt wirkender zweiter Abschnitt 27 von insgesamt kleinerem Durchmesser und arbeitet in der Bohrung 13 und in einer Bohrung 28 im Stopfen 16. Der Abschnitt 27 weist die durchgehende Bohrung 11 auf, in deren vorderes Ende ein Verlängerungsstück 29 von verkleinertem Durchmesser des Abschnittes 25 hineinragt und die beiden Abschnitte 25 und 27 durch einen Sicherungs- oder Federring 30 oder ein anderes Kupplungsglied miteinander verbindet.

Der Abschnitt 27 ist außen gestuft, um die als Vorrats-, Hochdruck- bzw. Verstärkerkammer wirkenden Kammern 8, 6 und 5 zu bilden. Die Kammer 8 ist am hinteren Ende der Bohrung 2 zwischen dem Dichtglied 22 für den Eingangskolben 3 und einem Dichtglied 31 an dem Abschnitt 32 von größtem Durchmesser des Abschnittes 27 ausgebildet. Die Kammer 6 ist zwischen dem Dichtglied 31 und dem feststehenden Dichtglied 33 ausgebildet. Die Dichtglieder 31 und 33 sind reibungsarme Dichtglieder, vorzugsweise mit Ringen aus Polytetrafluoräthylen, die von Dichtgliedern aus elastischem Werkstoff vorgespannt werden und gegen Abschnitte des Verstärkerkolbens 4 abzudichten vermögen. Die Kammer 5 ist zwischen einem Dichtglied 34 am Abschnitt 25 des Verstärkerkolbens 4 und dem Steuerventil 10 ausgebildet und setzt sich aus der Bohrung 11 und einer kreisringförmigen Kammer 35 zwischen dem Stopfen 16 und dem Dichtglied 34 zusammen. Die Kammer 35 ist mit der Bohrung 11 durch eine schräge Bohrung 36 verbunden, die den Abschnitt 27 des Verstärkerkolbens 4 durchsetzt. Da die Dichtglieder 31 und 33 kleiner sind als das Dichtglied 34, tragen sie zur Hysterese weniger bei, als wenn alle drei Dichtglieder 31, 33 und 34 gleiche Abmessungen hätten.

Das Steuerventil 10 hat einen außen gestuften Bundkolben mit im Abstand voneinander angeordneten Bunden 37 und 38, die durch einen Schaft 39 von verkleinertem Durchmesser mit-

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einander verbunden sind, der eine kreisringförmige Kammer 40 begrenzt, die mit der Kammer 5 durch eine radiale Öffnung 41 und eine Sackbohrung 42 im Bundkolben in Verbindung steht. Der Bund 37 wirkt als Einlaßventil, das die Verbindung zwischen den Kammern 6 und 40 über einen radialen Kanal 43 im Verstärkerkolben 4 steuert. Der Bund 38 wirkt als Auslaßventil und steuert die Verbindung zwischen den Kammern 8 und 40 über einen zweiten radialen Kanal 44 im Verstärkerkolben 4. Der Bundkolben ist in Anlage am Eingangskolben 3 durch eine Rückstellfeder 45 vorgespannt, die zwischen einem Sitz am Verlängerungsstück 29 des Abschnittes 25 und dem vorderen Ende des Bundkolbens wirkt.

In der dargestellten Ruhestellung ist das Einlaßventil geschlossen, das Auslaßventil geöffnet, so daß die Kammern 5 und 8 miteinander verbunden sind. Der in der Kammer 6 herrschende hohe Druck wirkt auf eine wirksame Fläche, die gleich ist der Fläche des Dichtgliedes 31 minus der Fläche des Dichtgliedes 33, um am Verstärkerkolben 4 eine Überschußkraft aufzutragen, die ihn nach hinten in eine zurückgezogene Stellung drängt.

Die Arbeitsweise ist folgende: Die pedalgesteuerte Betätigungs stange 21 bewegt den Eingangskolben 3 nach vorn. Der Bundkolben des Steuerventils 10 wird gegen die Rückstellfeder 45 ebenfalls nach vorn bewegt, wobei er zuerst die Verbindung zwischen den Kammern 8 und 5 unterbricht. Bei weiterer Bewegung des Bundkolbens in derselben Richtung wird die Verbindung zwischen den Kammern 6 und 5 hergestellt, damit unter hohem Druck stehendes Fluid aus dem Speicher die Kammer 5 unter Druck setzen kann. Der Verstärkerkolben 4 bewegt sich daher vorwärts, nachdem die Reibung in den Dichtgliedern 22, 31, 33 und 34 und die den Verstärkerkolben 4 nach hinten drängenden Kräfte überwunden worden sind, um den Hauptzylinder zu betätigen. Wegen der Reibungsarmut der Dichtglieder 31 und 33 ist die Dichtgliederreibung nicht übermäßig, trotzdem

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der Speicherdruck etwa 150 bar betragen kann. Der in der Kammer 5 herrschende Druck wirkt über den Bundkolben des Steuerventils 10 auch auf den Eingangskolben 3 und wird durch die Betätigungsstange 21 übertragen, um am Pedal eine Reaktion zu erzeugen. Da am Bundkolben keine Dichtglieder sind, wird diese Reaktion nur durch das Dichtglied 22 übertragen, das dem verhältnismäßig niedrigen Behälterdruck ausgesetzt ist. Somit werden die durch das Dichtglied 22 bedingten Hysterese- und Reibungseinflüsse auf die Reaktionskraft so gering wie möglich gehalten.

Wenn die Reaktionslast auf den Bundkolben die aufgetragene Last etwas übersteigt, bewegen sich der Eingangskolben 3 und der Verstärkerkolben 4 wegen des Verstärkungsdruckes etwas auseinander, und auch der Bundkolben bewegt sich nach hinten, um das Einlaßventil zu schließen. Somit befindet sich der Kraftverstärker in seiner Nullstellung im Gleichgewicht, wobei die Einlaß- und Auslaßventile beide geschlossen sind.

Wenn die Eingangs- bzw. Betätigungskraft verringert wird, bewegen sich der Eingangskolben 3 und der Bundkolben des Steuerventils 10 nach hinten, der Verstärkerkolben 4 wird jedoch durch den Verstärkungsdruck in seiner Stellung festgehalten. Der Bund 38 öffnet erneut die Verbindung zwischen den Kammern 5 und 8: der Verstärkerkolben 4 bewegt sich nach hinten.

•Bei Ausfall des Speicherdruckes legt sich der Eingangskolben 3 direkt an das hintere Ende des Verstärkerkolbens 4 an, um diesen und den Hauptzylinder zu betätigen.

Der in Fig. 2 dargestellte abgewandelte Kraftverstärker ist von vereinfachtem Aufbau. Die Betätigungsstange 26 ist vom Abschnitt 25 des Verstärkerkolbens 4 getrennt, und der Abschnitt 25 weist ein nach hinten gerichtetes kreisringförmiges Verlängerungsstück 50 auf, welches das Dichtglied 33 durchdringt. Der Abschnitt 27 ragt in das Verlängerungsstück 50

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hinein und weist einen vergrößerten Abschnitt 51 mit einem Dichtglied 52 auf, das gegen die Innenfläche des Verlängerungsstückes 50 abdichtet. Das Verlängerungsstück 50 und der vergrößerte Abschnitt 51 sind durch einen radialen Stift 53 miteinander verbunden. Der Stift 53 hat mit dem Verlängerungsstück 50 Preßpassung, mit dem Abschnitt 51 Spielpassung. Dadurch wird eine begrenzte Relativbewegung zwischen dem Verlängerungsstück 50 und dem Abschnitt 51 ermöglicht, damit bei Ausfall der Hochdruckquelle der Abschnitt 27 am Verlängerungsstück 50 direkt angreifen kann. Die Rückstellfeder 45 stützt sich an einem Anlageglied 54 in Gestalt eines Ringes ab, der im geschlossenen Abschnitt der Bohrung 11 aufgenommen ist.

Das Gehäuse 1 ist einteilig. Eine Schulter zur Abstützung einer Vergrößerung 55 des inneren Endes des Eingangskolbens 3 ist weggelassen, und die Vergrößerung 55 ist in einem kreisringförmigen Verlängerungsstück 56 am zugehörigen Ende des Abschnittes 27 aufgenommen und darin durch ein Halteglied 57 festgehalten. Dies ermöglicht die maschinelle Herstellung der Bohrung 2 von entgegengesetzten Enden des Gehäuses 1 her bis zu Schultern 58 und 59 an entgegengesetzten Enden eines radialen Ansatzes, in den eine Nut zur Aufnahme des Dichtgliedes 33 eingearbeitet ist.

Aufbau und Arbeitsweise des in Fig. 2 dargestellten Kraftverstärkers sind im übrigen die gleichen wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1, und einander entsprechende Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten Kraftverstärker ist die Rückstellfeder 45 weggelassen. Der Bundkolben des Steuerventils 10 ist axial verlängert und an seinem äußeren Ende in einer durchgehenden Bohrung 60 im Abschnitt 25 verschieblich geführt, den er durchdringt, um auf die Abtriebsstange 26 über einen Abschwächungs- oder Dämpfungsmechanismus in Gestalt

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eines Stopfens 61 aus elastischem Werkstoff zu wirken, der an seinem Außenrand in einer Vertiefung im Abschnitt 25 festgehalten ist.

In der Bohrung 11 sind Kammern an entgegengesetzten Seiten des Bundes 37 durch einen längsgerichteten Kanal 62 im Abschnitt 27 ständig miteinander verbunden, um die in ihnen herrschenden Drücke auszugleichen.

Der radiale Stift 53 ist durch zwei miteinander fluchtende radiale Stifte 63 und 64 ersetzt.

Im Betrieb wird der Verstärkungsdruck in der weiter oben beschriebenen Weise über die Abtriebsstange 26 am Hauptzylinder aufgetragen.

Die Reaktion auf die am Hauptzylinder aufgetragene Last wirkt in der entgegengesetzten Richtung und wird über die Abtriebsstange 26 auf den elastischen Stopfen 61 übertragen. Dadurch wird der am Steuerventil 10 anliegende Stopfen 61 verformt. Somit wird von der auf den Hauptzylinder aufgetragenen Last nur ein Teil über das Steuerventil 10 und den Eingangskolben 3, der am Steuerventil 10 anliegt, auf das Bremspedal zurückübertragen, um eine Reaktion oder einen "Gegendruck" zu erzeugen. Wenn die Last am Steuerventil 10 die am Pedal aufgetragene Last etwas übersteigt, bewegt sich das Steuerventil 10 nach hinten, bis sich das Einlaßventil schließt. In dieser Stellung nimmt der Kraftverstärker seine Nullstellung ein, in welcher die Ein- und Auslaßventile beide geschlossen sind. Wenn die Eingangs- bzw. Betätigungskraft verringert wird, drängt der elastische Stopfen 61 das Steuerventil 10 weiter nach hinten. Dadurch wird eine Verbindung geöffnet oder wiederhergestellt, um die Kammer 5 erneut mit dem Behälter zu verbinden.

Bei dieser Ausbildung wird der Benutzer der Größe des

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Verstärkungsdruckes nicht gewahr, da die am Pedal festgestellte Reaktion nur ein Teil der über die Abtriebsstange 26 am Hauptzylinder aufgetragenen Last ist. Daher werden am Pedal durch die Dichtgliederhysterese hervorgerufene Veränderungen des Verstärkungsdruckes nicht festgestellt, und die scheinbare Hysterese ist gering.

Bei Ausfall der Hochdruckversorgung legt sich das Steuerventil 10 an den elastischen Stopfen 61 an und nach einem kleinen Verstellweg wird die Eingangs- oder Betätigungslast direkt auf die Abtriebsstange 26 übertragen.

Wenn der elastische Stopfen 61 aus Kautschuk ist, wirkt er bei extrem niedrigen Temperaturen von etwa -40⁰C wie ein massiver, nichtverformbarer Stopfen. Der Kraftverstärker ist so ausgelegt, daß, wenn die Bremse unter diesen Bedingungen betätigt wird, das Einlaßventil beim Anlegen des Steuerventils 10 an den Stopfen 61 geschlossen wird. Wenn in diesem Falle das Steuerventil 10 zum Öffnen des Einlaßventils nach innen bewegt wird, bewegt sich somit auch der Verstärkerkolben 4 sofort in der gleichen Richtung, um das Einlaßventil zu schließen. Da die Eingangs- bzw. Betätigungskraft den Kautschuk nicht verformen kann, um das Ventil zu öffnen, wird der Hauptzylinder ohne Unterstützung durch den Kraftverstärker betätigt. Wenn das Pedal wiederholt betätigt wird, erwärmt sich der Kautschuk und wird wieder funktionsfähig.

Aufbau und Arbeitsweise des in Fig. 3 dargestellten Kraftverstärkers sind im übrigen die gleichen wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2, und einander entsprechende Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.

Der in Fig. 4 dargestellte hydraulische Kraftverstärker hat ein Gehäuse 71 mit einer Bohrung 72, in welcher ein außen gestufter Verstärkerkolben 73 zum Betätigen eines nicht dargestellten Hauptzylinders arbeitet. Der Verstärkerkolben

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hat einen vorderen Abschnitt 74 von größerem Durchmesser, der in einer Hülse 75 arbeitet, die unter Abdichtung in das offene innere Ende der Bohrung 72 eingepreßt ist, einen mittleren Abschnitt 76 von kleinerem Durchmesser und beträchtlicher Länge, der ein eine radiale Schulter bildendes Bauteil 77 durchdringt, welches an seinem inneren Ende einen radialen Schlitz 78 aufweist, der mit einem Anschluß 79 für einen Behälter für hydraulisches Fluid verbunden ist, einen hinteren Endabschnitt 80 von zumindest annähernd gleichem Durchmesser wie der Abschnitt 76, der eine Bohrung 81 am anderen Ende des Gehäuses 71 durchdringt, und einen zwischen den Abschnitten 76 und 80 angeordneten Abschnitt 82 von zumindest gleichem Durchmesser wie der Abschnitt 74 von größerem Durchmesser. Der vordere Abschnitt 74 weist ein nach hinten gerichtetes Verlängerungsstück 107 auf, das im mittleren Abschnitt 76 aufgenommen und mit einem Schlitz 108 versehen ist, der ihm eine gewisse Elastizität verleiht, um die Aufnahme im Abschnitt 76 mit Preßsitz zu erleichtern, und eine Fluidverbindung zwischen entgegengesetzten Enden des Verlängerungsstückes 107 herstellt.

Der Abschnitt 74 trägt ein Dichtglied 83, das gegen die Hülse 75 abdichtet, das Bauteil 77 ein Dichtglied 84, an dem der mittlere Abschnitt 76 abdichtend anliegt, und der Abschnitt 82 ein Dichtglied 85, welches gegen die Bohrung 72 abdichtet. In der Wand der Bohrung 81 ist ein Dichtglied 86 aufgenommen, an dem der hintere Endabschnitt 80 abdichtend anliegt.

Im Verstärkerkolben 73 ist ein Steuerventil 87 angeordnet, das einen Bundkolben 88 aufweist, der mit einem nicht dargestellten Pedal über eine Schubstange 89 betätigbar ist. Der Bundkolben 88 steuert die Verbindung zwischen diametralen Kanälen 90 und 91, die im Verstärkerkolben 73 an entgegengesetzten Seiten des Dichtgliedes 85 ausgebildet sind und an ihren inneren Enden in eine Bohrung 9'2 münden, in welcher der

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Bundkolben 88 arbeitet, bzw. zwischen dem Kanal 91 und einer Kammer 93, die im Verstärkerkolben 73 am inneren Ende der Bohrung 92 ausgebildet ist und über den Schlitz 108 in ständiger offener Verbindung mit dem Anschluß 79 steht.

In der dargestellten zurückgezogenen Stellung ist eine als Vorratskammer vorgesehene Kammer 94, die von der Kammer 93 und von einem kreisringförmigen Raum 95 zwischen dem Abschnitt 74 und dem Bauteil 77 gebildet ist, von einer als erste Hochdruckkammer dienenden Kammer 96 getrennt, die zwischen dem Bauteil 77 und dem Abschnitt 82 ausgebildet ist und mit einer als zweite Hochdruckkammer vorgesehenen Kammer 97 in Verbindung steht, die zwischen dem Abschnitt 82 und dem zugehörigen Ende des Gehäuses 71 ausgebildet ist.

Eine nicht dargestellte, zweckmäßigerweise als hydraulischer Speicher ausgebildete Hochdruckquelle ist mit der .Kammer 97 über eine Einlaßöffnung 98 ständig verbunden, so daß in der gezeichneten Stellung Schultern an entgegengesetzten Seiten des Abschnittes 82 gleichen Drücken ausgesetzt sind.

Mit seinem vorderen Ende wirkt der Bundkolben 88 über eine Schubstange 100 auf ein Abtriebsglied 99. In der gezeichneten Stellung hat ein vergrößerter Kopf 101 am vorderen Ende der Schubstange 100 Abstand von einem aus Kautschuk hergestellten Reaktionsblock 102 von beträchtlichem Durchmesser, an dem in Deckungsstellung mit ihm ein Kopf 103 von zumindest gleichgroßer Fläche des Abtriebsgliedes 99 anliegt. Der Kopf 103 und der Reaktionsblock 102 sind in einer Vertiefung 104 im Verstärkerkolben 73 durch ein Halteglied 105 festgehalten^ Zwischen dem Verstärkerkolben 73 und der Schubstange 100 wirkt eine Feder 106, die den Bundkolben 88 in der gejeichneten zurückgezogenen Stellung hält.

Wenn die Flächen der Schultern an den entgegengesetzten Seiten des Abschnittes 82 gleichgroß sind, kann eine weiche Feder

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vorgesehen sein, um den Verstärkerkolben 73 in der gezeichneten zurückgezogenen Stellung zu halten. Andernfalls kann die Fläche des Abschnittes 80 etwas größer sein als der Teil des Abschnittes 76, der durch das Dichtglied 84 gleitet, so daß der Verstärkerkolben 73 in die gezeichnete zurückgezogene Stellung durch die Wirkung gleicher Drücke auf verschiedengroße Flächen gedrängt wird.

Wenn zum Betätigen des Kraftverstärkers das Pedal niedergedrückt wird, wird der Bundkolben 88 in seiner Bohrung 72 vorwärtsbewegt und trennt zuerst den Kanal 90 vom Kanal 91, um dadurch die Kammer 97 von der Kammer 96 zu trennen.

Durch weitere Bewegung des Bundkolbens 88 in derselben Richtung wird die als erste Hochdruckkammer vorgesehene Kammer mit der als Vorratskammer dienenden Kammer 95 in Verbindung gesetzt, um den Druck in der Kammer 96 zu erniedrigen. Der Vorstärkerkolben 73 wird dann durch das Druckfluid in der als zweite Hochdruckkammer wirkenden Kammer 97 in der Bohrung 72 vorgeschoben, um den Hauptzylinder mit einer Axialkraft zu betätigen, die über den Reaktionsblock 102 und den Kopf 103 auf das Abtriebsglied 99 übertragen wird.

Die Reaktion auf die am Hauptzylinder aufgetragene Last wirkt in entgegengesetzter Richtung und wird über das Abtriebsglied 99 auf den Reaktionsblock 102 übertragen, der an der Schubstange 100 anliegt und dadurch verformt wird. Somit wird von der am Hauptzylinder aufgetragenen Last nur ein Teil über die Schubstange 100, den Bundkolben 88 und die Schubstange 89 auf das Bremspedal zurückübertragen, um eine Reaktion oder einen "Betätigungsdruck" zu erzeugen.

Wenn die auf das Steuerventil 87 ausgeübte Last die Last am Pedal etwas übersteigt, bewegt sich der Bundkolben 88 relativ nach hinten, bis die Verbindung zwischen den Kammern 95 und 96 unterbrochen ist. In dieser Stellung nimmt der Kraft-

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verstärker seine Nullstellung ein, in welcher die drei
Kammern 95, 96 und 97 voneinander getrennt sind.

Wenn die Eingangs- bzw. Betätigungskraft verringert wird,
drängt der Reaktionsblock 102 den Bundkolben 88 weiter nach hinten. Dadurch wird die Verbindung zwischen den beiden
Kammern 96 und 97 wieder hergestellt.

Bei Ausfall der Druckquelle legt sich der Kopf 101, nachdem er Spiel ausgeglichen hat, an den Reaktionsblock 102 an, und nach einem kleinen Verstellweg wird die Betätigungslast auf die Abtriebsstange 99 übertragen.

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Claims

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1.) Pedalbetätigter hydraulischer Kraftverstärker für eine v^fahrzeug-Bremsanlage mit einem Verstärkerkolben, der einen Hauptzylinder zu betätigen vermag und in einer Bohrung in einem Gehäuse arbeitet, einer ersten Hochdruckkammer im Gehäuse, durch die hydraulischer Druck dem Verstärkerkolben zugeführt wird, einer zweiten Hochdruckkammer mit einer Einlaßöffnung, die an eine Quelle für unter hohem Druck stehendes hydraulisches Fluid anschließbar ist, und einer Vorratskammer mit einer Ablaßöffnung, die an einen ebenfalls im Gehäuse ausgebildeten Behälter für hydraulisches Fluid anschließbar ist, wobei die Verbindung zwischen den beiden Hochdruckkammern und der Vorratskammer durch ein Steuerventil gesteuert wird, das auf eine auf das Pedal ausgeübte Kraft anspricht, dadurch gekennzeichnet , daß der Verstärkerkolben (4; 73) außen gestuft ist und wenigstens zwei mit axialem Zwischenabstand angeordnete Abschnitte (32,27; 82,76) von verschiedenem Durchmesser aufweist, von denen der Abschnitt (32; 82) von größerem Durchmesser ein Dichtglied (31; 85) trägt, das als Gleitdichtung wirkt und gegen einen komplementären Abschnitt (13; 72) der Bohrung (2; 72) abdichtet, und der andere Abschnitt (27; 76) von kleinerem Durchmesser in einem im Gehäuse (1; 71) angeordneten Dichtglied (33; 84) gleitet und gegen es abgedichtet ist, wobei das letztgenannte Dichtglied (33; 84) vor dem Dichtglied (31; 85) des Verstärkerkolbens (4; 73) angeordnet ist.

2. Kraftverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Verstärkerkolben (4; 73) wenigstens drei mit axialem Zwisehenabstand angeordnete

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Abschnitte (25,27,32; 74,76,82) von wenigstens zwei verschiedenen Durchmessern aufweist, von denen zwei Endabschnitte (25,32; 74,82) Dichtglieder (34,31; 83,85) tragen, die als Gleitdichtungen wirken und gegen komplementäre Abschnitte (15,13; Hülse 75, Bohrung 72) der Bohrung (2; 72) abdichten, und der andere Abschnitt (27; 76) des Verstärkerkolbens (4;73), der in dem im Gehäuse (1; 71) angeordneten Dichtglied (33; 84) gleitet und gegen es abgedichtet ist, vom kleinsten Durchmesser ist.

3. Kraftverstärker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet , daß die drei Kammern (5,6,8; 94,96,97) so ausgebildet und im Gehäuse (l; 71) zwischen der Bohrung (2; 72) und dem Verstärkerkolben (4; 73) so angeordnet sind, daß das unter hohem Druck stehende Fluid in einer Ruhestellung, bei arbeitender Quelle für hydraulisches Druckfluid, auf einen ersten Bereich des .Verstärkerkolbens (4; 73) wirkt, um an ihm eine Kraft aufzutragen, die ihn in eine zurückgezogene Stellung drängt, und in einer Arbeitsstellung auf einen zweiten Bereich des Verstärkerkolbens (4; 73) wirkt, um an ihm eine Kraft aufzutragen, die ihn in eine Arbeits- oder Bremsbetätigungsrichtung drängt.

4. Kraftverstärker nach Anspruch 3, dadurch g e k e η η zeichnet , daß jeder Bereich eine Stirnfläche (am Abschnitt 32) am Verstärkerkolben (4) an einem Durchmesserübergang aufweist.

5. Kraftverstärker nach Anspruch 3, dadurch g e k e η η zeichnet , daß jeder Bereich vom Flächenunterschied zwischen einander abgewandten Stirnflächen (am Abschnitt 82) verschiedenen Flächeninhalts des Verstärkerkolbens (73) gebildet ist, die gleichen Drücken ausgesetzt sind.

6. Kraftverstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Vorratskammer (94)

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wenigstens zum Teil zwischen einem Endabschnitt (74) des Verstärkerkolbens (73) und einer Schulter am ersten Durchnies se rübe rgang zwischen einem komplementären ersten Abschnitt (Hülse 75) der Bohrung (72) und einem Zwischenabschnitt (Bauteil 77) der Bohrung (72) ausgebildet ist, in denen der mittlere Abschnitt (76) des Verstärkerkolbens (73) arbeitet, die erste Hochdruckkammer (96) wenigstens zum Teil zwischen dem anderen Endabschnitt (80) des Verstärkerkolbens (73) und einer Schulter an einem zweiten Durchmesserübergang zwischen dem Zwischenabschnitt (77) der Bohrung (72) und einem dritten Abschnitt der Bohrung (72) ausgebildet ist, in dem der andere Endabschnitt (80) des Verstärkerkolbens (73) arbeitet, und die zweite Hochdruckkammer (97) zwischen dem mittleren Abschnitt (82) des Verstärkerkolbens (73) und dem dem Hauptzylinder abgewandten Ende der Bohrung (72) ausgebildet ist.

7. Kraftverstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Vorratskammer (8) am hinteren Ende des Gehäuses (1) angeordnet ist, die erste Hochdruckkammer (5) an dem dem Hauptzylinder zugewandten vorderen Ende des Gehäuses (l) und die zweite Hochdruckkammer (6) zwischen ihnen.

8. Kraftverstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Vorratskammer (94) am vorderen Ende des Gehäuses (71) angeordnet ist, die zweite Hochdruckkammer (97) am hinteren Ende des Gehäuses (71) und die erste Hochdrückkammer (96) zwischen ihnen..

9. Kraftverstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß der Verstärkerkolben (4) wenigstens zwei getrennte Abschnitte (25,27) aufweist, die so miteinander verbunden sind, daß eine axiale Relativbewegung verhindert wird. (Fig. 1 und 4.)

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10. Kraftverstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß der Verstärkerkolben (4) wenigstens zwei getrennte Abschnitte (25,27) aufweist, die so miteinander verbunden sind, daß eine begrenzte axiale Relativbewegung möglich ist. (Fig. 2 und 3.)

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