DE3315730C2 - Hydraulischer Kraftverstärker - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen hydraulischen Kraft­ verstärker, insbesondere zur Betätigung von Haupt­ zylindern in Kraftfahrzeugbremsanlagen, mit einem Ver­ stärkerkolben und einem im wesentlichen parallel zum Ver­ stärkerkolben angeordneten Bremsventil, durch das in Ab­ hängigkeit von der Betätigungskraft ein hydraulischer Druck in einen Verstärkerraum einsteuerbar ist, der von einer pedalbetätigbaren Kolbenstange und vom Verstärker­ kolben begrenzt ist.

Eine Vorrichtung mit den vorstehenden Merkmalen ist aus der DE-OS 31 08 908.9 bekannt. Bei dem bekannten Brems­ kraftverstärker ist in einer ersten Zylinderbohrung ein Hauptzylinderkolben angeordnet, der mit einem Verstärker­ kolben ein Bauteil bildet. Hauptzylinderkolben und Ver­ stärkerkolben sind dabei über einen Steg miteinander ver­ bunden. Eine pedalseitige Stirnfläche des Verstärker­ kolbens begrenzt dabei einen im Gehäuse gebildeten Ver­ stärkerraum und liegt koaxial zu einer pedalbetätigbaren Kolbenstange, an der ihrerseits eine Hebelanordnung zur Betätigung eine Bremsventils angelenkt ist. Durch Kraft­ beaufschlagung der Kolbenstange und Betätigung des Brems­ ventils ist in den Verstärkerraum ein der Betätigungs­ kraft proportionaler Druck einsteuerbar, der den Ver­ stärkerkolben und den mit dem Verstärkerkolben ver­ bundenen Hauptzylinderkolben in Betätigungsrichtung des Kraftverstärkers verschiebt, wodurch ein entsprechender Druck in der Arbeitskammer des Hauptzylinders aufgebaut wird. An der Arbeitskammer des Hauptzylinders sind Rad­ bremsen angeschlossen, die auf diesem Wege unter Druck gesetzt werden, so daß eine entsprechende Abbremsung des Fahrzeuges eintritt.

Bei Druckbeaufschlagung des Verstärkerraumes wird die mit dem Bremspedal verbundene Kolbenstange ebenfalls druckbeaufschlagt, so daß eine entsprechende Reaktionskraft am Pedal fühlbar wird, die dem Kraftfahrzeugführer eine Rückmeldung über die Intensität der von ihm ausgelösten Bremsung gibt. In bestimmten Betriebszuständen kann es demgegenüber erwünscht sein, daß bereits ein gewisses Flüssigkeitsvolumen zu den Radbremsen gefördert wird, bevor eine merkliche Reaktionskraft am Bremspedal fühlbar wird.

Aus der DE 3 16 36 975 A1 ist ein hydraulischer Kraftverstärker bekannt, der einen in einem verlängerten einstückig ausgebildeten ringförmigen Fortsatz eines Verstärkerkolbens einen axial beweglich geführten Kernkolben aufweist. Sowohl der Fortsatz des Verstärkerkolbens wie auch der Kernkolben sind zur Aufnahme einer Hebelbaugruppe mit Ausnehmungen versehen, in die jeweils ein Hebelende der mehrteiligen Hebelbaugruppe eingesteckt ist, während die entgegengesetzten Hebelenden an einem gehäuseseitigen Stützlager und an einem im Verstärkergehäuse parallel zum Verstärkerkolben angeordneten Bremsventil eingreifen. Ein erster vom Verstärkerdruck dynamisch beaufschlagter Bremskreis, vorzugsweise der Hinterachsbremskreis, ist unmittelbar am Verstärkerraum angeschlossen. Weitere an den Arbeitsräumen eines vom Verstärkerkolben betätigbaren Tandemhauptzylinders angeschlossene Bremsdruckleitungen führen jeweils zu einer weiteren Radbremse, vorzugsweise zu den Radbremsen der Vorderachse. Zur Betätigung des Tandemhauptzylinders ist der dem Verstärkerkolben zugewandte Arbeitskolben mit einem Druckstößel versehen, der koaxial in einem hülsenförmigen Schaft des Verstärkerkolbens geführt ist. Bei Betätigung der pedalseitigen Druckstange verschwenkt der Kernkolben die Hebelbaugruppe derart, daß über das Bremsventil der dynamische Druck einer Pumpe in den Verstärkerraum und in die direkt daran angeschlossenen Radbremsen ungehindert einströmen kann, während der Verstärkerkolben bis zur Überwindung der Dichtungsreibung in Ruhe verharrt. Erst bei einem weiteren definierten Druckanstieg im Verstärkerraum verschiebt sich der Verstärkerkolben in Abhängigkeit seiner hydraulisch beaufschlagten Stirnfläche und in Abhängigkeit des Pumpendrucks proportional der eingesteuerten Fußkraft in Richtung auf den Tandemhauptzylinder, während eine nur relativ geringe auf den Kernkolben wirksame Reaktionskraft am Bremspedal spürbar ist.

Dieser hydraulische Kraftverstärker hat den Nachteil, daß während der Anbremsphase ein im Verhältnis zu den Vorderachsbremsen relativ großer Druckgradient in den dynamisch beaufschlagten Hinterachsbremsen entsteht, wobei die am Tandemhauptzylinder angeschlossenen Radbremsen gegenüber den am Verstärkerraum angeschlossenen Radbremsen zurückbleiben, woraus ein unbefriedigendes Ansprechverhalten der am Tandemhauptzylinder angegliederten Bremsen gegenüber den am Verstärkerraum angeschlossenen Bremsen resultiert.

Aus der DE-OS 30 01 112 ist ein hydraulischer Kraftverstärker bekannt. Im Hohlraum des Verstärkerkolbens befindet sich ein Bremsventil, das unter der Wirkung einer Druckfeder den Ringkolben einschließlich der pedalbetätigbaren Druckstange an einem Anschlag des Verstärkerkolbens spielfrei positioniert. Alle Teile sind koaxial zueinander ausgerichtet, so daß bei Betätigung der Druckstange der Ringkolben vom Anschlag abhebt und mit dem Bremsventil in den Hohlraum des Verstärkerkolbens hineinbewegt wird. Der Verstärkerkolben verharrt unter Wirkung einer am Gehäuseanschlußflansch in Nähe des Hauptzylinders anliegenden Druckfeder solange in Ruhestellung, bis das Bremsventil die Verbindung zwischen der Hilfsdruckquelle und dem Verstärkerraum freigibt. Hierbei stellt sich in Abhängigkeit des eingesteuerten Druckstangenhubs ein entgegen der Pedalbewegung gerichtete hydraulische Reaktionskraft ein, die auf dem relativen Stirnflächenverhältnis zwischen Druckstange und Ringkolben beruht.

Der Kraftverstärker weist einen relativ komplizierten Aufbau sowie eine große axiale Baulänge auf. Überdies sind relativ große Reibkräfte an den Gleitflächen zu überbrücken, die sich insbesondere bei der Mitnahme des Ringkolbens durch den Verstärkerkolben als nachteilig erweisen, weshalb die vorliegende Konstruktion hinsichtlich des Ansprechverhaltens als verbesserungswürdig zu betrachten ist.

Ferner ist in der DE-OS 23 40 864 ein hydraulischer Kraftverstärker angegeben, dessen Verstärkerkolben mit einem Ringkolben kraft- sowie formschlüssig gekoppelt ist. Im Ringkolben befindet sich ein Bremsventil, das über eine Druckstange betätigbar ist. Der Verstärkerkolben begrenzt mit seinem hülsenförmigen Fortsatz eine mittels einer Hauptzylindermanschette abgedichtete Arbeitskammer, an die sich die Radbremsen anschließen.

Alle eingangs beschriebenen Teile befinden sich zueinander in koaxialer Anordnung, so daß eine relativ große axiale Baulänge vorliegt, wobei durch die Umlenkung des vom Bremsventil gesteuerten dynamischen Drucks über die Querbohrung des Ringkolbens entlang der Mantelfläche zur Verstärkerkammer ein strömungsdrosselnder Einfluß vorherrscht, der sich auf das Ansprechverhalten des Bremskraftverstärkers negativ auswirkt.

Die DE-OS 23 48 857 zeigt ein zentral in einem pedalbetätigbaren Ringkolben angeordnetes Bremsventil. Das Bremsventil ist als federbelastetes Sitzventil in einer vom Ringkolben umschlossenen hülsenförmigen Gleitführung federbelastet positioniert. Das von einer Druckmittelquelle kommende Fluid gelangt somit über Ring- und Querkanäle zum Bremsventil, dessen Einlaß- und Auslaßsitzventile in der Grundstellung geöffnet sind, so daß über einen hülsenförmigen Fortsatz am Verstärkerkolben ein Druckmittelrücklauf zur Druckmittelquelle besteht. Bei Betätigung des Bremspedals verschiebt ein im Ringkolben geführtes Druckstück das Bremsventil mit der hülsenförmigen Gleitführung bis zum Verschluß des im Verstärkerkolbens angeordneten Druckmittelrücklaufkanals. Damit kann das von der Druckmittelquelle in das offene Einlaßventil einströmende Fluid an der am Verstärkerkolben anliegenden Anschlagschulter des Ringkolbens vorbei in der Verstärkerkammer Druck aufbauen, der bei Überschreitung der Haftreibungskraft und der zwischen einem Bund des Verstärkerkolbens und der Anschlagschulter wirksamen Federkraft den Verstärkerkolben relativ zur Betätigungseinheit in Bremsenbetätigungsrichtung verschiebt.

Die aufwendige und überdies langbauende Konstruktion des hydraulischen Bremskraftverstärkers führt dazu, daß infolge der Vielzahl der in der Betätigungseinheit integrierten Druckfedern, die bekanntlich einen großen Streubereich hinsichtlich ihrer Kraft-Wegkennlinie unterliegen, erhebliche Unterschiede im Verlauf der geforderten Bremsdruckeinsteuercharakteristik hervorrufen, was in der Regel produktionsseitig zu aufwendigen Gegenmaßnahmen führen muß.

Die vorliegende Erfindung hat es sich daher zur Aufgabe gemacht, einen hydraulischen Kraftverstärker der eingangs genannten Gattung zu schaffen, bei dem mit einfachen Mitteln bei zunächst relativ geringen Reaktionskräften am Bremspedal ein entsprechend geringer Bremsdruck in den Radbremsen aufgebaut wird, so daß in der Anbremsphase zumindest das für die an den Hauptzylinderkammern angeschlossenen Bremsbetätigungsorgange erforderliche Schluckvolumen bereitgestellt wird.

Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe durch die den Patentanspruch 1 kennzeichnenden Merkmale gelöst.

Bei einer derartigen Ausgestaltung wird in vorteilhafter Weise in der Anbremsphase über das Bremsventil Druck­ mittel aus einer Druckmittelquelle in den Verstärkerraum eingesteuert, durch den einerseits die mit dem Bremspedal verbundene Kolbenstange und andererseits der Verstärker­ kolben druckbeaufschlagt wird. Durch eine derartige Druckbeaufschlagung stützt sich die mit dem Bremspedal verbundene Kolbenstange zunächst am Verstärkergehäuse ab, wobei der Verstärkerkolben nach der Überwindung der Dichtungsreibungen in Betätigungsrichtung verschoben wird, so daß der mit dem Verstärkerkolben gekoppelte Hauptzylinder unter Druck gesetzt und Druckflüssigkeit zu den am Hauptzylinder angeschlossenen Radbremsen gefördert wird. Bei einem vorgebbaren Druck im Verstärkerraum des hydraulischen Kraftverstärkers hat sich der Verstärkerkolben schließlich eine derartige Strecke gegenüber der Kolbenstange verschoben, so daß das zwischen dem Verstärkerkolben und der Kolbenstange konstruktiv vorgegebene Spiel überwunden ist und eine weitere Verschiebung des Verstärkerkolbens ausschließlich unter gleichzeitiger Mitverschiebung der Kolbenstange möglich ist. Wird jedoch bei einer derartigen Bremsbetätigung die gesamte wirksame Fläche der Kolbenstange in Richtung des Verstärkerraums verschoben, so tritt am Bremspedal eine entsprechend hohe Reaktionskraft auf, die dem Kraftfahrzeugführer ein Gefühl für die Abbremsung gibt. Der Kraftverstärkungsfaktor der beschriebenen Anordnung läßt sich in einfacher und vorteilhafter Weise durch Bemessung des Verstärkerkolbens im Vergleich zum Hauptzylinder­ kolben einstellen. Je größer der Durchmesser des Ver­ stärkerkolbens im Vergleich zu den Hauptzylinderkolben bemessen wird, desto geringer ist der zur Verschiebung der Hauptzylinderkolben erforderliche Druck im Ver­ stärkerraum des hydraulischen Kraftverstärkers.

In einer vorteilhaften Weiterbildung des Anmeldungsgegen­ standes ist vorgesehen, daß die Kolbenstange einen Kern­ kolben und einen den Kernkolben dichtend umgebenden, gegen eine Betätigungskraft am Verstärkerkolben abstütz­ baren Ringkolben aufweist. Somit ist der Ringkolben der Kolbenstange in der Anbremsphase, d. h. bei relativ geringen Betätigungskräften am Bremspedal ortsfest am Verstärkergehäuse gelagert, wobei die Bremsbetätigung in dieser Phase ausschließlich durch den im Ringkolben dichtend geführten Kernkolben hervorgerufen wird, der sich hinsichtlich des Durchmessers beliebig klein aus­ führen läßt, so daß in der Anbremsphase entsprechend geringe Reaktionskräfte am Bremspedal erreichbar sind. In einer vorteilhaften Weiterbildung des Anmeldungsgegen­ standes ist ferner vorgesehen, daß der Ringkolben einen Ringbund trägt, an dem der Kernkolben in Bremslöse­ richtung abstützbar ist. Es ist somit in einfacher und vorteilhafter Weise sichergestellt, daß die Bremslöse­ stellung durch die am Hauptzylinderkolben angreifenden Rückstellfedern auf jeden Fall hergestellt wird. Außerdem ist der Kernkolben an einem Herausgleiten aus dem Ring­ kolben bzw. dem Verstärkergehäuse gehindert. Es ist ferner vorgesehen, daß der Kernkolben der Kolbenstange in Betätigungsrichtung gegen die Kraft einer Feder relativ zum Ringkolben verschiebbar ist. Dadurch wird bei an­ fänglicher Bremsbetätigung ausschließlich der Kernkolben innerhalb des Ringkolbens gegen die Kraft einer ent­ sprechend schwach dimensionierbaren Druckfeder ver­ schoben, so daß nahezu ausschließlich der im Verstärker­ kolben vorherrschende Druck eine Reaktionskraft auf das Bremspedal ausübt.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, daß das Bremsventil mittels einer Hebelanordnung durch die Kolbenstange betätigbar ist, wobei die Hebelanordnung zwei drehbar aneinander gelagerte Hebel aufweist und einer der Hebel schwenkbar im Gehäuse und im Kernkolben gelagert ist, während sich der andere Hebel am Bremsventil sowie am Ringkolben abstützt.

Eine zweckmäßige Ausgestaltung des Anmeldungsgegenstandes sieht ferner vor, daß der Verstärkerkolben mit einem Hauptzylinderkolben ein Bauteil bildet. Dabei ist in vorteilhafter Weise der Verstärkerkolben über ein Zwischenstück mit dem Hauptzylinderkolben verbunden, wobei das Zwischenstück mit dem Verstärkergehäuse, den Verstärkerkolben und dem Hauptzylinderkolben einen permanent mit einem Nachlaufbehälter verbundenen Ringraum bildet. Es wird somit einer Verschiebung des Hauptzylinderkolbens bzw. des Verstärkerkolbens in der Anbremsphase mit Ausnahme der im Hauptzylinder angeordneten Rückstellfedern kein wesentlicher Widerstand entgegengesetzt.

Zur Lagerung des Verstärkerkolbens innerhalb des Ring­ kolbens der Kolbenstange ist vorgesehen, daß an der pedalseitigen Stirnfläche des Verstärkerkolbens ein Fort­ satz mit einem im Durchmesser vergrößerten Kopf angeformt ist, der mit axialem Spiel in eine Ausnehmung des Ring­ kolbens eingreift. Es ist dabei das axiale Spiel zwischen dem Verstärkerkolben und dem Ringkolben derart bemessen, daß das beim Zurücklegen des Spiels durch den Haupt­ zylinder verdrängte Volumen mindestens dem Schluckvolumen des am Hauptzylinder angeschlossenen Bremsbetätigungs­ organs entspricht. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß zumindest das für die am Hauptzylinder ange­ schlossenen Bremsbetätigungsorgane erforderliche Schluck­ volumen bereitgestellt wird, bevor eine merkliche Reaktionskraft am Bremspedal fühlbar wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachfolgend an­ hand eines aus der Darstellung ersichtlichen Schnitt­ bildes näher erläutert.

In der Darstellung ist mit 1 ein Gehäuse bezeichnet, in dem eine Zylinderbohrung 2 vorgesehen ist. Die Zylinder­ bohrung 2 verfügt über einen Bohrungsabschnitt 3 mit geringerem Durchmesser und über einen Bohrungsabschnitt 4 mit vergrößerten Durchmesser. Im Bohrungsabschnitt 3 mit geringerem Durchmesser sind zwei Hauptzylinderkolben 5, 6 gedichtet geführt, während im Bohrungsabschnitt 4 mit einem vergrößerten Durchmesser ein Verstärkerkolben 7 ge­ dichtet geführt ist, der mit dem Hauptzylinderkolben 6 ein Bauteil bildet. Im Hauptzylinder 8 sind somit zwei Hauptzylinderkolben 5, 6 gedichtet geführt, wobei jeder der Hauptzylinder 5, 6 eine Arbeitskammer 9, 10 begrenzt, die über Gehäuseanschlüsse 11, 12 über entsprechende Druckleitungen Verbindungen zu Radbremsen 13, 14, 15, 16 eines Kraftfahrzeuges haben, wobei die Radbremsen grundsätzlich in beliebiger Weise am Fahrzeug angeordnet werden können.

Die pedalseitige Stirnfläche des Verstärkerkolbens 7 trägt einen Fortsatz 17, der in einem pedalseitigen, vergrößerten Kopf 18 endet. Der Kopf 18 bzw. der Fortsatz 17 ist mit einem axialen Spiel s in einem Ringkolben 19 gelagert, der Bestandteil einer Kolbenstange 20 ist, die mit einem Bremspedal 21 in Verbindung steht. Der Ringkolben 19 verfügt über einen sich axial nach außen erstreckenden Ringbund 22, der sich in der aus der Darstellung ersichtlichen Bremslösestellung an einer Schulter 23 des Gehäuses abstützt.

Innerhalb des Ringkolbens 19 ist unter Abdichtung ein Kernkolben 24 geführt, der mit einer unmittelbar mit dem Bremspedal 21 verbundenen Druckstange 25 in Verbindung steht. In der aus der Darstellung ersichtlichen Bremslösestellung schlägt das rechte Ende des Kernkolbens 24 an einem Absatz 26 des Ringkolbens 19 an, so daß die Bremslösestellung des Kraftverstärkers eindeutig fixiert ist.

Im Gehäuse 1 des beschriebenen Kraftverstärkers ist ferner eine Bohrung 27 vorgesehen, in der der Steuerschieber 28 eines Bremsventils axial verschiebbar gelagert ist. Der Steuerschieber 28 ist im wesentlichen zylindrisch aufgebaut und verfügt über eine Axialbohrung 29, die in der Bremslösestellung über einen Gehäusekanal 30 und eine Radialbohrung 31 eine hydraulische Verbindung zu einem drucklosen Nachlaufbehälter 32 herstellt. Somit ist auch in der Bremslösestellung des hydraulischen Kraftverstärkers atmosphärischer Druck in einem Ver­ stärkerraum 33 hergestellt. Des weiteren verfügt der Steuerschieber 28 über einen Radialkanal 34, über den bei entsprechender Verschiebung des Steuerschiebers ein Gehäusekanal 35, an dem eine Druckmittelquelle 36 an­ geschlossen ist, mit dem Verstärkerraum verbindbar ist. Der Steuerschieber 28 ist durch eine Druckfeder 37 in Bremslöserichtung vorgespannt.

An dem in der Darstellung rechten Ende des Steuer­ schiebers 28 greift das Ende eines ersten Hebels 38 an, dessen anderes Ende in eine Ausnehmung 39 des Ringkolbens 19 angreift. Mit dem ersten Hebel 38 ist über eine Dreh­ verbindung 40 ein zweiter Hebel 41 verbunden, der mit seinem in der Darstellung oberen Ende ortsfest im Gehäuse 1 gelagert ist und mit seinem in der Darstellung unteren Ende in eine Ausnehmung 41 des Kernkolbens 24 eingreift. Der Kernkolben 24 ist in Bremsbetätigungsrichtung axial gegenüber dem Ringkolben 19 verschiebbar, wobei eine Druckfeder 42 zwischen dem in der Darstellung linken Ende des Kernkolbens 24 und dem Ringkolben 19 eingespannt ist.

Der Verstärkerkolben 7 ist mit dem Hauptzylinderkolben 6 über einen Steg 43 starr verbunden. Zwischen dem Steg 43, dem Verstärkerkolben 7, dem Hauptzylinderkolben 6 und dem Gehäuse 1 ist ein Ringraum 44 gebildet, der über einen Gehäusekanal 45 eine permanente Verbindung zum drucklosen Nachlaufbehälter 32 hat. Der Hauptzylinder­ kolben 6 ist durch eine Dichtmanschette 46 abgedichtet, die in der dargestellten Bremslösestellung über ein Schnüffelloch 47 eine Verbindung zur Arbeitskammer 10 des Hauptzylinders herstellt, wobei das Schnüffelloch 47 in Betätigungsrichtung vor der Dichtmanschette 46 angeordnet ist und bei Bremsbetätigung eine hydraulische Verbindung zwischen dem drucklosen Nachlaufbehälter 32 und der Arbeitskammer 10 unterbricht. Der Hauptzylinderkolben 5 schließt mit dem Gehäuse 1 ebenfalls einen Ringraum 48 ein, der über einen Gehäusekanal 49 permanent mit dem drucklosen Nachlaufbehälter 32 verbunden ist. Gleichfalls ist am Hauptzylinderkolben 5 eine Dichtmanschette 50 an­ geordnet, durch die bei geeigneter Verschiebung des Hauptzylinderkolbens 5 ein Schnüffelloch 51 verschließbar ist, so daß die Arbeitskammer 9 des Hauptzylinders 8 unter Druck gesetzt wird. Zwischen dem Boden 52 der Zylinderbohrung 2 und dem Hauptzylinderkolben 5 ist eine erste Rückstellfeder 53 eingespannt. Desgleichen befindet sich eine zweite Rückstellfeder 54 zwischen den beiden Hauptzylinderkolben 5, 6.

Nachfolgend ist die Wirkungsweise der beschriebenen Bremsanlage näher erläutert, wobei vom Bremslösezustand ausgegangen wird, in dem alle beweglichen Teile die aus der Darstellung ersichtliche Position einnehmen. Der Verstärkerraum 33 des hydraulischen Kraftverstärkers ist über den Steuerschieber 28 und den Gehäusekanal 30 mit dem drucklosen Nachlaufbehälter 32 verbunden, so daß weder auf die Kolbenstange 20 noch auf den Verstärker­ kolben eine Kraft ausgeübt wird und die am Hauptzylinder 8 angeschlossenen Radbremsen 13, 14, 15, 16 unter atmos­ phärischem Druck stehen.

Wird eine Betätigungskraft F auf das Bremspedal 21 aus­ geübt, so verschiebt sich der Kernkolben 24 gegen die Kraft der Druckfeder 42 in der Darstellung nach links, wodurch der zweite Hebel 41 eine Schwenkbewegung im Uhr­ zeigersinn um die ortsfeste Lagerstelle im Gehäuse aus­ führt. Aufgrund der den Verstärkerkolben 7 und die Haupt­ zylinder 5, 6 dichtenden Dichtungen sowie der Rückstell­ federn 53, 54 wird dem in der Darstellung unteren Ende des ersten Hebels 38 zunächst ein relativ großer Widerstand entgegengesetzt, so daß das in der Darstellung obere Ende des Hebels den Steuerschieber 28 des Bremsventils in der Darstellung nach links bewegt, so daß durch den Steuer­ schieber 28 zunächst der Gehäusekanal 30 des Bremsventils verschlossen wird, so daß der Verstärkerraum 33 vom drucklosen Nachlaufbehälter 32 getrennt ist. Bei einer Krafterhöhung am Bremspedal 21 hat eine fortgesetzte Ver­ schiebung des Steuerschiebers 28 zur Folge, daß der Ge­ häusekanal 35 mit dem Radialkanal 34 des Steuerschiebers 28 zur Überdeckung kommt, so daß aus der Druckquelle 36 Druckmittel in den Verstärkerraum 33 strömt, das einer­ seits den Kernkolben 24 mit seiner relativ geringen wirk­ samen Fläche unter Druck setzt und andererseits auf den Verstärkerkolben 7 einwirkt, wodurch dieser innerhalb der Zylinderbohrung 2 in der Darstellung nach links verschoben wird und eine Relativverschiebung gegenüber dem Ringkolben 19 ausführt. Während dieser Phase der Bremsbetätigung ist am Bremspedal 21 eine relativ geringe Rückwirkungskraft fühlbar, die sich aus dem im Ver­ stärkerraum 33 vorherrschenden Druck und der wirksamen Fläche des Kernkolbens 24 ergibt. Bei dieser Betrachtung kann die Wirkung der Druckfeder 42 unberücksichtigt bleiben, da die Druckfeder 42 nur so stark ausgelegt werden muß, daß sie in der Bremslösephase die Reibung der Dichtung zwischen dem Kernkolben 24 und dem Ringkolben 19 überwinden kann.

Bei einem gewissen Druckniveau im Verstärkerraum 33 des hydraulischen Kraftverstärkers wird sich der Verstärker­ kolben 7 bei Überwindung der Reibungen mit dem Hauptzylinderkolben 6 in Betätigungsrichtung in Be­ wegung setzen, so daß in der Arbeitskammer 10 des Haupt­ zylinders 8 ein hydraulischer Druck entsteht, der über entsprechende Druckleitungen den Radbremsen 15, 16 zu­ geleitet wird. Das Druckpolster in der Arbeitskammer 10 des Hauptzylinders 8 führt andererseits dazu, daß der Hauptzylinderkolben 5 in Betätigungsrichtung verschoben wird, so daß ebenfalls in der Arbeitskammer 9 des Haupt­ zylinders 8 ein hydraulischer Druck entsteht, der sich zu den Radbremsen 13, 14 fortpflanzt. Bei einem zweiten, ebenfalls vorbestimmbaren Druck im Verstärkerraum 33 des hydraulischen Kraftverstärkers wird sich der Verstärkerkolben 7 um das Axialspiel s gegenüber dem Ringkolben 19 verschoben haben, so daß eine weitere Druckerhöhung in den Arbeitskammern 9, 10 des Hauptzylinders 8 nur bei einer erhöhten Reaktionskraft am Bremspedal 21 möglich ist, da nunmehr die gesamte durch den Durchmesser des Ringkolbens 19 bestimmte Fläche wirksam ist. Eine Steigerung der Betätigungskraft am Bremspedal 21 hat demzufolge die Wirkung, daß in den Arbeitskammern 9, 10 des Hauptzylinders 8 ein dem Druck im Verstärkerraum 33 entsprechender Druck entsteht, der unmittelbar an den Radbremsen 13, 14, 15, 16 des Kraftfahrzeuges wirksam wird.

Beim Bremslösevorgang kehren sich die beschriebenen Bewegungsvorgänge um, wobei zunächst der Ringkolben 19 mit dem Kernkolben 24 in Bremslöserichtung verschoben wird, während der am Verstärkerkolben 7 angeformte Kopf 18 zunächst noch an seinem in der Darstellung linken Ende des Ringkolbens 19 anliegt. Bei einer weiteren Druckreduzierung im Verstärkerraum 33 des hydraulischen Kraftverstärkers kommt schließlich der Ringbund 22 an der Schulter 23 des Gehäuses 1 zur Anlage, so daß der Verstärkerkolben 7 aufgrund der Rückstellfedern 53, 54 das Spiel s in Bremslöserichtung zurücklegt, bis der Kopf 18 mit seiner in der Darstellung rechten Stirnfläche wiederum am Ringkolben 19 zur Anlage gebracht ist.

Bei einem Ausfall der Druckquelle 36 sind die Arbeitskammern 9, 10 des Hauptzylinders 8 bzw. die an den Arbeitskammern 9, 10 angeschlossenen Radbremsen 13, 14, 15, 16 unmittelbar durch mechanische Krafteinwirkung auf das Bremspedal 21 unter Druck setzbar, wobei der Kernkolben 24 zunächst gegenüber dem Ringkolben 19 einen Leerweg auszuführen hat, bis er am Ringkolben 19 anschlägt. Der Hauptzylinderkolben 6 wird im folgenden mechanisch über den Ringkolben 19 in Betätigungsrichtung verschoben, wobei wie in der bereits beschriebenen Weise zunächst die Arbeitskammer 10 und über das in der Arbeitskammer 10 eingestellte Druckpolster des Hauptzylinders die Arbeitskammer 9 unter Druck gesetzt wird. Demnach ist auch eine Bremsbetätigung bei einem Ausfall der Druckquelle 36 ohne nennenswerten Pedalwegverlust möglich. Das zwischen dem Verstärkerkolben 7 und dem Ringkolben 19 vorgegebene Spiel wirkt sich dabei in keiner Weise auf den Pedalweg aus.

Claims (7)

1. Hydraulischer Kraftverstärker, insbesondere zur Betätigung von Hauptzylindern in Kraftfahrzeugbremsanlagen, mit einem Verstärkerkolben und einem im wesentlichen parallel zum Verstärkerkolben angeordneten Bremsventil, durch das in Abhängigkeit von der Betätigungskraft ein hydraulischer Druck in einen Verstärkerraum einsteuerbar ist, der von einer pedalbetätigbaren Kolbenstange und vom Verstärkerkolben begrenzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (20) mehrstückig aus einem Kernkolben (24) sowie aus einem den Kernkolben (24) dichtend umgebenden, gegen eine Betätigungskraft (F) am Verstärkergehäuse (1) symmetrisch abstützbaren Ringkolben (19) gebildet ist, und daß mittels einer formschlüssigen Verbindung des Verstärkerkolbens (7) mit dem Ringkolben (19) ein begrenztes axiales Spiel (S) zwischen dem Verstärkerkolben (7) und dem Ringkolben (19) mindestens dem verdrängbaren Schluckvolumen der am Hauptzylinder (8) angeschlossenen Bremsbetätigungsorgane (13, 14, 15, 16) entspricht.

2. Hydraulischer Kraftverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkolben (19) einen Ringbund (26) trägt, an dem der Kernkolben (24) in Bremslöserichtung abstützbar ist.

3. Hydraulischer Kraftverstärker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kernkolben (24) der Kolbenstange (20) in Betätigungsrichtung gegen die Kraft einer Feder (42) relativ gegenüber dem Ringkolben (19) verschiebbar ist.

4. Hydraulischer Kraftverstärker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Bremsventil mittels einer Hebelanordnung (38, 40) durch die Kolbenstange (20) betätigbar ist, wobei die Hebelanordnung (38, 40) zwei drehbar aneinander gelagerte Hebel (38, 40) aufweist und einer der Hebel (40) schwenkbar im Gehäuse (1) und im Kernkolben (24) gelagert ist, während sich der andere Hebel (38) am Steuerschieber (28) des Bremsventils sowie am Ringkolben (19) abstützt.

5. Hydraulischer Kraftverstärker nach einem oder mehreren der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärkerkolben (7) mit einem Hauptzylinderkolben (6) ein Bauteil bildet.

6. Hydraulischer Kraftverstärker nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärkerkolben (7) über einen Steg (43) mit dem Hauptzylinderkolben (6) verbunden ist und daß der Steg (43) mit dem Verstärkergehäuse (1) dem Verstärkerkolben (7) und dem Hauptzylinderkolben (6) einen permanenten mit einem drucklosen Nachlaufbehälter (32) verbundenen Ringraum (44) bildet.

7. Hydraulischer Kraftverstärker nach einem oder mehreren der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der pedalseitigen Stirnfläche des Verstärkerkolbens (7) ein Fortsatz (17) mit einem im Durchmesser vergrößerten Kopf (18) angeformt ist, der mit einem axialen Spiel (S) in eine Ausnehmung des Ringkolbens (19) eingreift.