DE3715564A1 - Bremskraftverstaerker - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft einen Bremskraftverstärker gemäß Gattung des Hauptanspruchs. Bremskraftverstärker sind üblicherweise zwischen das zu betätigende Bremspedal und Hauptbremszylinder eingeschaltet, wobei sie nach Betätigung des Bremspedals unabhängig von einer aufge­ brachten Bremskraft einen Bremsdruck erzeugen. Hierzu wird nach kurzer Betätigung des Bremspedals ein Anschluß eines Arbeitsraums zu einem Speicher bzw. Vorratsbehälter geöffnet und Bremsflüssigkeit aus dem Speicher oder dem Vorratsbehälter, beispielsweise über eine Pumpe, in den Arbeitsraum gefördert. Durch den sich erweiternden Arbeitsraum wird ein Servokolben unter Druck gesetzt, der diesen Druck wiederum auf den Hauptbremszylinder überträgt und so den Bremsdruck unterstützt.

Nach Rücknahme des Bremsdrucks muß eine Ruckflußleitung für die sich im Arbeitsraum befindliche Bremsflüssigkeit vorgesehen sein, um auch den Servokolben entlasten zu können. Dieses Zusammenspiel von Öffnung bzw. Schließung des Zuflusses von Bremsflüssigkeit zum Arbeitsraum und dessen Rückflußsteuerung spielt für das Bremsverhalten eine erhebliche Rolle. Durch die Vielzahl der mitbewegten Dichtungen ist die Gefahr von Leckagen sehr hoch. Auch treten oft beim Öffnen bzw. Schließen der Zufluß- bzw. Rückflußleitungen Drucksprünge auf, welche als unangenehm empfunden werden.

Vorteile der Erfindung

Ein Bremskraftverstärker mit den Merkmalen des Haupt­ anspruchs verwendet dagegen Sitzventile, welche den Weg des Servokolbens steuern. Hierbei ist ein erstes Ventil zum Einlaß der Bremsflüssigkeit von einem in einer Sacklochbohrung des Servokolbens sich axial er­ streckenden Ventilkegel bzw. dessen Schulter und einem von einer Ventilbuchse ausgeformten Ventilsitz gebildet. Dieses Ventil dient als Einlaßventil der Bremsflüssigkeit zu dem Arbeitsraum. Zum Auslaß der Bremsflüssigkeit aus dem Arbeitsraum ist ein zweites Sitzventil vorgesehen. Dieses besteht aus einem mit dem Ventilkegel des ersten Sitzventils verbundenen Element, welches mit einem mit der vom Bremspedal beaufschlagten Kolbenstange verbundenen Element zusammenwirkt. Dabei weist das eine Element jeweils den Ventilsitz und das andere Element jeweils das in den Ventilsitz passende Schließ­ stück auf.

Durch diese Erfindung sind die eigentliche Ventile zum Ein- bzw. Auslassen der Bremsflüssigkeit getrennt vom Servokolben, der Kolbenstange oder von entsprechenden Führungsbuchsen angeordnet, so daß das Dichtverhalten der Ventile beispielsweise nicht von einem Verschleiß entsprechender Dichtringe für den Servokolben, die Kolbenstange oder Führungsbuchsen abhängt. Damit genügt für diese Elemente ein Minimum an mitbewegten Dichtungen, was wiederum die Reibung der bewegten Teile verringert und zu einer geringeren Hysterese und damit zu einem feinfühligeren Ventil führt. Ferner handelt es sich bei diesen Sitzventilen um druckausgeglichene Ventile, die geringe Betätigungskräfte erfordern und damit auch keine Drucksprünge erzeugen.

Bevorzugt soll durch das erste Ventil eine Kammer zwischen Ventilkegel und Servokolben abgetrennt sein, welche über eine Radialbohrung, einen zwischen Servokolben und Gehäuse gebildeten Ringraum und eine Eingangsbohrung mit dem Speicher bzw. Vorratsbehälter in Verbindung steht. Somit steht also die für den Druckaufbau erforder­ liche Flüssigkeit in größerer Menge vor dem ersten Sitzventil bereit, so daß bei dessen Öffnen sofort der Arbeitsraum genügend gefüllt werden kann.

Am Ventilkegel ist in der Kammer ein Bund vorgesehen, welcher mit radialem Spiel in der Ventilbuchse oder gegenüber der Sacklochbohrung geführt ist. An diesem Bund lieg jenseits des Ventils eine Druckfeder an, welche sich andererseits an einem Druckkörper abstützt. Die Ventilbuchse selbst schlägt an einem Sprengring nach dem Ventil in der Sacklochbohrung an. Wird bei dieser Anordnung ein nur geringer Bremsdruck ausgeübt, so fließt auch nur eine geringe Menge an Bremsflüssigkeit in den Arbeitsraum und zwar während der gesamten Länge des vom Bremspedal bzw. der Kolbenstange zurückzulegenden Weges, da durch den Druckaufbau im Arbeitsraum der Servokolben nachgeschoben wird und so der Ventildurchlaß gleichbleibt. Wird der Bremsdruck verringert, so schließt das Ventil unabhängig von dem bereits zurückgelegten Weg, ebenfalls kann es durch Erhöhung des Bremsdruckes unabhängig von dem zurückgelegten Weg weiter geöffnet werden. Durch das radiale Spiel des Bundes ist der Ventilkegel bezüglich seiner Längsachse beweglich ausge­ bildet, so daß jederzeit eine Zentrierung des Ventilsitzes mit der entsprechenden Schulter des Ventilkegels erfolgen kann.

Das zweite Ventil ist ebenfalls als Sitzventil ausgebildet und gibt in einem ersten Ausführungsbeispiel einen Auslaß aus der Arbeitskammer zu einer Axialbohrung in dem Ventilkegel frei, durch welche die Bremsflüssigkeit aus der Arbeitskammer ggfs. über einen Bodenraum, eine Schrägbohrung und eine Leitung in den Vorratsbehälter rückführbar ist. In einem weiteren Ausführungsbeispiel gibt das zweite Ventil einen Auslaß aus der Arbeitskammer zu einer Längsbohrung in der Kolbenstange frei, welche dann über eine Anschlußbohrung, einen Ringraum sowie eine Radialbohrung mit dem Vorratsbehälter in Verbindung steht. Beide Möglichkeiten sind als gleichwertig anzusehen.

In einem getrennt davon zu betrachtenden dritten Aus­ führungsbeispiel wird der Ventilsitz für das zweite Ventil von einem Zwischenkolben oder einem mit der Kolbenstange verbundenen Fortsatz gebildet, in welchem eine Längsbohrung vom Ventilsitz zu Querbohrungen führt, die über einen Ringraum und weitere Bohrungen mit dem Vorratsbehälter in Verbindung stehen. Diese Ausführungs­ form soll nur im Fall der Anordnung eines Zwischenkolbens oder eines mit der Kolbenstange verbundenen Fortsatzes Anwendung finden.

Erfindungsgemäß ist auch daran gedacht, den Arbeits­ raum noch dadurch zu vergrößern, daß er über Verbindungs­ kanäle od. dgl. den Servokolben hinterfließen kann. Damit wirkt das Druckmedium wesentlich besser auf den Servokolben. Die Verbindung kann im übrigen, wenn erwünscht, durch den Ring an der Kolbenstange unter­ brochen werden. Dieser Ring weist einen Anschlag an an einem Sprengring um die Kolbenstange auf und kann zwischen zwei weiteren Sprengringen in dem Servokolben geführt werden. Die Verbindungskanäle können dabei zu einer eventuellen Demontage des ersten Sprengringes in der Sacklochbohrung dienen.

Für die Ausbildung des zweiten Sitzventils sind nun mehrere Möglichkeiten denkbar und liegen im Rahmen der Erfindung:

In einem Ausführungsbeispiel durchgreift der Ventilkegel die Ventilbuchse mit einem Kopfstück, an dem ein Ventil­ ring festgelegt ist, welches den Ventilsitz aufweist. Diesem Ventilkopf bzw. dem Ventilsitz ist dann eine an der Kolbenstange sitzende Buchse zugeordnet, welche eine abgeschrägte Stirnfläche aufweist, die in den Ventilsitz paßt. Kopfstück und Ventilkegel brauchen jedoch nicht einstückig ausgebildet zu sein, sondern es ist möglich, das Kopfstück als einen getrennten Kolben mit Kolbenhals auszubilden, wobei dieser Kolben­ hals in den Ventilkegel einsetzbar ist. Das Einsetzen kann beispielsweise durch Einschrauben des Kolbenhalses erfolgen oder dadurch, daß der Kolbenhals als eine Bördelhülse ausgebildet ist.

Selbstverständlich liegt auch im Rahmen der Erfindung, daß der Ventilring an der mit der Kolbenstange verbundenen Buchse festliegt und einen Sitz für das mit dem Ventilkegel verbundene Kopfstück bildet.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist mit dem Ventilkegel eine an einem Kugelbolzen festliegende Kugel verbunden. Hierdurch wird das Zentrieren der Sitz- bzw. Schließelemente des Ventils erleichtert. Diesem Zweck dient auch die Ausführungsform, bei der der Kugelbolzen über eine Bördelung gelenkig mit dem Ventilkegel verbunden ist. Ferner kann der Ventilkegel zusätzlich noch einen kugeligen Fortsatz aufweisen, mit welchem die Kugel unter Zwischenschaltung einer Hülse gelenkig verbunden ist. All dies dient der besseren Zentrierung des zweiten Sitzventils.

Das gegenüberliegende Element des zweiten Sitzventils kann nun als eine Buchse ausgebildet sein, welche in einer Kopfbohrung in der Kolbenstange einem Stützkörper und ggfs. Ausgleichsscheiben aufsitzt. Dabei ist die Buchse mit radialem Spiel in der Kopfbohrung geführt, so daß auch sie zu einem besseren Zentrieren des Ventils beiträgt.

Es kann aber auch möglich sein, daß der Kolbenstange ein Hut aufgesetzt ist, welcher den Ventilsitz bildet.

In dem Ausführungsbeispiel, in dem die Rückführleitung für die Bremsflüssigkeit aus dem Arbeitsraum zum Vorrats­ behälter durch die Kolbenstange führt, hat es sich als nachteilig herausgestellt, daß hierdurch die Bau­ länge des Bremsverstärkers erhöht wird. Um zu einer Verringerung der Baulänge zu kommen, wird, wie oben beschrieben, die Rückführleitung in einem Zwischen­ kolben angeordnet. In diesem Fall bildet dieser Zwischen­ kolben auch den Ventilsitz, der mit dem entsprechenden Schließelement am Ventilkegel zusammenwirkt. Allerdings hat dieser Zwischenkolben den Nachteil, daß er einen höheren konstruktiven Aufwand mit sich bringt, als die bisher beschriebenen Ausführungsbeispiele, ferner muß er mit zusätzlichen dynamischen Dichtungen belegt sein, was zu einer erhöhten Reibung führt, deren Über­ windung höhere Betätigungskräfte benötigt.

In einem Ausführungsbeispiel kann der Zwischenkolben mit einem Kugelkopf in einer Aufnahmeschale in der Kolbenstange ruhen. In einem anderen Ausführungsbeispiel weist der Zwischenkolben eine Kuppe auf, welche einer Platte anliegt, die von der Kolbenstange eingebördelt gehalten wird. Anstelle der gelenkigen Verbindung von Zwischenkolben zur Kolbenstange, kann dieser Zwischen­ kolben auch als Fortsatz der Kolbenstange angeformt sein.

Auch die Durchmesserverhältnisse spielen bei dem vor­ liegenden erfindungsgemäßen Bremskraftverstärker eine große Rolle. Normalerweise hat der Durchmesser des Ventilkegels an der Stelle, an der er in die Sackloch­ bohrung geführt ist, in der er gleitet, etwa den gleichen Durchmesser wie die Ventilsitze der Sitzventile. In diesem Fall ist das Ventil völlig druckausgeglichen, so daß beim Betätigen der Ventile nur die Kraft der Schraubenfeder in der Kammer überwunden werden muß. Der Dichtdurchmesser der in der Kolbenstange sitzenden Buchse ist dagegen geringfügig größer als der Ventil­ sitzdurchmesser des zweiten Sitzventils. Dadurch entsteht beim Servodruckaufbau im Arbeitsraum eine Haltekraft, welche die Buchse gegen die Kolbenstange drückt. Eine Rückstellfeder wird hier überflüssig.

Auch der Servokolben kann einen unterschiedlichen Durch­ messer aufweisen. Ist der Durchmesser des Servokolbens nach dem Ringraum größer als der Durchmesser vor dem Ringraum, entsteht eine Differenzfläche, auf welche der Speicherdruck wirkt. Somit wird eine Rückstellkraft als Ersatz für eine Federkraft erzeugt.

Ferner spielt auch das Verhältnis der einzelnen Ventil­ sitzdurchmesser zueinander eine Rolle. Ist beispiels­ weise der Durchmesser des zweiten Ventilsitzes kleiner als der Durchmesser des ersten Ventilsitzes, so ist es möglich, den Ventilkegel mit seinem Kopfstück durch die Stirnbohrung in der Ventilbuchse hindurchzustecken. Nur in diesem Fall können Ventilkegel und Kopfstück einstückig ausgebildet sein. Der unterschiedliche Durch­ messer der Ventilsitze bewirkt aber, daß bei Druckaufbau das zweite Ventil nicht mehr ausgeglichen wäre. Deshalb muß der Ventilkegel jenseits der Ventilsitze bei der Führung in dem Servokolben unter Ausbildung eines Ring­ raumes abgestuft ausgebildet sein. Dabei geht der Ventilkegel von einem Durchmesser entsprechend dem Durchmesser des ersten Sitzventils in einen Durchmesser entsprechend dem zweiten Sitzventil über. Dieser Ring­ raum steht dann über eine Zuleitung mit der Arbeits­ kammer in Verbindung.

Um nochmals zu einer Erleichterung der Zentrierung zu gelangen, kann der Ventilkegel unter Zwischenschaltung einer Gelenkstelle zweiteilig ausgebildet sein.

Insgesamt bieten diese erfindungsgemäßen Sitzventile erhebliche Vorteile bezüglich des Sitz- und Dichtver­ haltens des Bremskraftverstärkers. Ihr einfacher Aufbau macht die gesamte Einrichtung sehr kostengünstig. Ein sicheres Schließen bei geringen Betätigungskräften bleibt gewährleistet.

Zeichnungen

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen teilweise dargestellten Längsschnitt durch ein Hauptbremszylindergehäuse im Bereich eines Brems­ kraftverstärkers;

Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine weitere Ausführungs­ form eines Hauptbremszylinders im Bereich des Bremskraft­ verstärkers;

Fig. 3 einen Ausschnitt aus Fig. 2 in einer weiteren Ausführungsform;

Fig. 4 bis Fig. 7 teilweise dargestellte Längsschnitte durch einen Hauptbremszylinder im Bereich des Brems­ kraftverstärkers in weiteren Ausführungsformen;

Fig. 8 einen Ausschnitt aus Fig. 7 in einer anderen Ausführungsform;

Fig. 9 einen teilweise dargestellten Längsschnitt durch einen Hauptbremszylinder im Bereich des Bremskraft­ verstärkers;

Fig. 10 einen Ausschnitt aus Fig. 9 in einer anderen Ausführungsform.

Gemäß Fig. 1 sitzt ein Bremskraftverstärker in einem Gehäuse 1 beispielsweise eines Hauptbremszylinders. Stirnseitig ragt in das Gehäuse 1 eine Kolbenstange 2 ein, an welcher andererseits ein nicht näher dargestelltes Bremspedal angelenkt ist. Die Kolbenstange 2 stützt sich über eine Führungsbuchse 3 gegen die Innenwand 4 des Gehäuses 1 ab, wobei zur Innenwand 4 hin eine statische Dichtung 5 und zur Kolbenstange 2 hin eine dynamische Dichtung 6 vorgesehen ist. Ferner ist die Führungs­ buchse 3 im Gehäuse 1 durch einen Sprengring 7 axial gehalten.

Gegen die Führungsbuchse 3 schlägt ein Servokolben 8 an, der im Gehäuse 1 gleitend gelagert ist und zur Gehäuseinnenwand 4 hin zwei dynamische Dichtungen 9 und 10 aufweist.

Der Servokolben 8 besitzt eine axiale stufenförmige Sacklochbohrung 11, welche das eigentliche Bremsventil aufnimmt. Den innersten Teil dieses Bremsventils bildet ein Ventilkegel 12, der von einer Ventilbuchse 13 in der Sacklochbohrung 11 gehalten wird, wobei sich die Ventilbuchse 13 gegen einen Sprengring 14 abstützt. Zu Sacklochbohrung 11 hin ist die Ventilbuchse 13 mit einem O-Dichtring 15 belegt.

Der Ventilkegel 12 weist ferner einen Bund 16 auf, an den eine Druckfeder 17 anschlägt, die sich anderer­ seits an einem, den Ventilkegel 12 umgebenden Stütz­ körper 18 abstützt. Dieser Stützkörper 18 drückt wiederum auf eine, in der Sacklochbohrung 11 vorgesehene Schulter 11′ und sichert eine Lippendichtung 19 in axialer Richtung.

Zum Ventilkegel 12 hin bildet die Ventilbuchse 13 einen schalenförmigen Ventilsitz 20, in welchem in Schließlage des Ventils eine abgerundete Schulter 21 des Ventilkegels 12 sitzt. Nach dem Ventilsitz 20 folgt in der Ventil­ buchse 13 eine Stirnbohrung 22, welche von einem Hals­ teil 23 des Ventilkegels 12 durchgriffen ist. Nachfolgend ist dem Halsteil 23 ein Kopfstück 24 angeformt. Diesem Kopfstück 24 ist ein Ventilring 25 aufgesetzt, wobei beide Elemente beispielsweise miteinander verschweißt sind.

Der Ventilring 25 bildet einen zweiten Ventilsitz 26, welcher einen Ventilkopf 27 einer Buchse 28 aufnehmen kann. Diese Buchse 28 ist axial in eine Kopfbohrung 29 der Kolbenstange 2 eingesetzt und trifft dort auf einen Stützkörper 30, der von Ausgleichsscheiben 31 unterlegt ist. Zur Kopfbohrung 29 hin ist ferner eine Dichtung 32 vorgesehen.

Kopfstück 24, Ventilring 25, Ventilkopf 27 sowie ein Teil der Kolbenstange 2 ruhen in einem Arbeitsraum 33, welcher von dem Servokolben 8 zwischen der Ventilbuchse 13 und der Führungsbuchse 3 gebildet ist. Gegen die Raum­ innenwand 34 des Arbeitsraumes 33 stützt sich die Kolben­ stange 2 über einen Ring 35 ab, welcher zwischen einem Sprengring 36 an der Kolbenstange 2 und einem Spreng­ ring 37 an dem Servokolben 8 gehalten ist. Ein weiterer Sprengring 38 im Servokolben 8 begrenzt den Hub zwischen Kolbenstange 2 und Servokolben 8 und überträgt beispiels­ weise bei Servoausfall die auf die Kolbenstange 2 wirkende Bremskraft direkt.

In eine freie Stirnfläche 39 des Servokolbens 8 ist eine Kugelaufnahme 40 eingeformt, in der sich ein nicht näher dargestellter Bolzen zwischen Hauptbremszylinder und Servokolben 8 abstützt, der bei Krafteinwirkung den Hauptbremszylinder bewegt.

In Fig. 1 ist schematisch ein Vorratsbehälter 41 ange­ deutet, der mit einer Pumpe 43 in Verbindung steht. Mittels der Pumpe 43 kann über ein nachgeschaltetes Rückschlagventil 44 ein Speicher 45 gefüllt werden. Bin Druckbegrenzungsventil 42 verhindert eine Drucküber­ lastung. Vom Speicher 45 bzw. der Pumpe 43 führt eine Leitung 46 zu einer Eingangsbohrung 47 in dem Gehäuse 1. Diese mündet in einen Ringraum 48 zwischen Servokolben 8 und Gehäuse 1. Aus dem Ringraum 48 führt eine Radial­ bohrung 49 in eine zwischen Servokolben 8 und Ventilkegel 12 gebildete Kammer 50, in der auch die Druckfeder 17 lagert.

Diese Kammer 50 steht über Bohrungen 51, einen Ringraum 52 zwischen Ventilkegel 12 und Ventilbuchse 13 und die Stirnbohrung 22 mit dem Arbeitsraum 33 in Verbindung, wobei diese Verbindung von dem Ventilsitz 20 zwischen Ringraum 52 und Stirnbohrung 22 unterbrochen werden kann.

Durch Abheben des Ventilkopfes 27 vom Ventilsitz 26 wird ein Ausfluß aus dem Arbeitsraum 33 in Axialbohrungen 53 und 54 des Ventilringes 25 bzw. des Ventilkegels 12 gebildet. Die Axialbohrung 54 mündet in einen Bodenraum 55 des Servokolbens 8, welcher über eine Schrägbohrung 56 mit einem Gehäuseraum 57 in Verbindung steht. Aus diesem Gehäuseraum 57 führt eine Leitung 58 über nicht näher dargestellte, weitere Bohrungen zurück zum Vorrats­ behälter 41.

Zum sicheren Zentrieren des Bremsventils ist der Ventil­ kegel 12 mit dem Bund 16 in der Ventilbuchse 13 mit Radialspiel gelagert und ermöglicht so ein sicheres Zentrieren der abgerundeten Schulter 21 im Ventilsitz 20. Ebenfalls besitzt die Buchse 28 ein Radialspiel in der Kolbenstange 2 nach der Dichtung 32, um den Ventil­ kopf 27 in dem Ventilsitz 26 besser zu zentrieren. Dabei bildet die Dichtung 32 einen fernen Drehpunkt, so daß das Zentrieren nicht behindert wird.

Der äußere Durchmesser d ₁ des Ventilkegels 12 entspricht dem Durchmesser der Ventilsitze 20 und 26. Damit ist das Ventil völlig druckausgeglichen. Beim Betätigen des Ventils müssen nur die Kraft der Druckfeder 17 und die Dichtungsreibungen überwunden werden.

Der äußere Durchmesser d ₂ der Buchse 28 ist geringfügig größer als der Durchmesser des Ventilsitzes 26. Dadurch entsteht bei Servodruckaufbau in dem Arbeitsraum 33 eine Haltekraft, welche die Buchse 28 gegen den Stütz­ körper 30 drückt. Eine Rückstellfeder wird somit über­ flüssig.

Die Funktionsweise des gezeigten Bremsventils in dem Bremskraftverstärker ist folgende:

In Ruhestellung, d. h. außerhalb eines Bremsvorganges, steht der Ringraum 52 über die Bohrungen 51, die Kammer 50, den Ringraum 48, die Eingangsbohrung 47 und die Leitung 46 unter dem Druck der Bremsflüssigkeit aus dem Speicher 45. Ein weiteres Fließen der Bremsflüssigkeit wird durch den Ventilsitz 20 und die Lippendichtung 19 versperrt. Dabei hält die Druckfeder 17 die abgerundete Schulter 21 des Ventilkegels 12 in Kontaktlage mit dem Ventilsitz 20.

Der Arbeitsraum 33 steht über den offenen Ventilsitz 26 und die Axialbohrungen 53 und 54, den Bodenraum 55, die Schrägbohrung 56, den Gehäuseraum 57 sowie die Leitung 58 mit dem Vorratsbehälter 41 in Verbindung und ist somit drucklos.

Wird nun zur Einleitung eines Bremsvorganges das nicht gezeigte Bremspedal betätigt, so verschiebt sich die Kolbenstange 2 nach links, wobei der von ihr geführte Ventilkopf 27 auf den Ventilsitz 26 trifft und somit den Rücklauf von Arbeitsraum 33 zu Vorratsbehälter 41 verschließt. Dann wird auch der Ventilkegel 12 über den Ventilring 25 mit Bremskraft beaufschlagt und gegen die Kraft der Druckfeder 17 geführt. Hierbei hebt die abgerundete Schulter 21 von ihrem Ventilsitz 20 ab, so daß im Ringraum 52 anstehende Flüssigkeit in den Arbeitsraum 33 einfließen kann und hier einen Servodruck aufbaut. Dieser Servodruck bewirkt über die Ventil­ buchse 13 ein Nachführen des Servokolbens 8 bis der Ventilsitz 20 wieder der abgerundeten Schulter 21 anliegt. Dabei bleibt das von Ventilsitz 26 und Ventilkopf 27 gebildete Ventil geschlossen. Der Servodruck wirkt auch auf die Kolbenstange 2 und auf das Bremspedal zurück.

Wird die Fußkraft wieder reduziert, hebt der Ventil­ kopf 27 von dem Ventilsitz 26 ab, während das von Ventil­ sitz 20 und abgerundeter Schulter 21 gebildete Ventil geschlossen bleibt. Hierdurch kann die im Arbeitsraum 33 sich befindliche Flüssigkeit in den Vorratsbehälter 41 zurückfließen, wodurch der Servodruck im Arbeitsraum 33 aufgehoben wird. Der Servokolben 8 selbst wird unter dem Druck des nicht näher gezeigten Hauptbremskolbens zurückgeführt und folgt so der Kolbenstange 2. Dabei kann sich der Ventilsitz 26 wieder dem Ventilkopf 27 in Zwischenphase anlegen und ein Ausfließen von Servo­ flüssigkeit aus dem Arbeitsraum 33 verhindern. Erst in der Endlage bleibt der Ventilkopf 27 vom Ventilsitz 26 abgehoben.

Im übrigen sei noch darauf hingewiesen, daß unter Aus­ bildung einer Ringschulter 59 in der Innenwand 4 der Durchmesser an der mit 60 gekennzeichneten Stelle des Servokolbens 8 geringfügig größer ist als der Durch­ messer an der mit 61 gekennzeichneten Stelle. Dadurch entsteht eine Differenzfläche, auf die der Druck aus dem Speicher 45 wirkt. Hierdurch wird eine Rückstell­ kraft für den Servokolben als Ersatz für eine Federkraft zur Anwendung gebracht.

Fig. 2 zeigt ein ähnliches Ausführungsbeispiel der Erfindung nach Fig. 1. Deshalb wird auf eine nähere Beschreibung und Bezeichnung der gleichen Bauelemente verzichtet.

Allerdings ist hier der in Fig. 1 gezeigte Ventil­ ring 25 als ein Kolben 62 ausgebildet, der mit einem Kolbenhals 63 über ein Außengewinde 64 in die Axial­ bohrung 54 des Ventilkegels 12 eingeschraubt ist. Hierbei entfällt auch das Halsteil 23 und das Kopfstück 24 des Ventilkegels 12 nach Fig. 1.

Ferner wird hier der Ventilsitz 26 von einem Mundstück 65 der Buchse 28 gebildet, wobei der Kolben 62 dem Ventilsitz 26 in Schließlage anliegt.

Weiterhin ist in diesem Ausführungsbeispiel auch gezeigt, daß der Arbeitsraum 33 über Verbindungskanäle 66, 67 mit einem Ringraum 68 sowie Radialbohrung 69 in Ver­ bindung steht. Über diese Verbindung kann Druckmedium zwischen Servokolben 8 und Führungsbuchse 3 eingebracht werden, so daß das Druckmedium auf den Servokolben 8 wirken kann. Der Kanal 66 dient auch der eventuellen Demontage des Sprengringes 37.

In Fig. 3 ist der Kolben 62 aus Fig. 2 als Bördel­ hülse 71 ausgebildet, so daß ein mit einer Innenzahnung kämmendes Außengewinde an der Bördelhülse entfällt. In den übrigen Teilen entspricht das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 demjenigen nach Fig. 2.

Auch das Ausführungsbeispiel des Bremskraftverstärkers nach Fig. 4 ist in wesentlichen Teilen gleich ausge­ bildet wie das Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2. Deshalb sollen im folgenden nur die unter­ schiedlichen Teile und deren Funktion beschrieben werden.

Zwischen der Kolbenstange 2, die als Stufenkolben ausge­ bildet ist, und der sie umgebenden Führungsbuchse 3 ist ein Ringraum ausgebildet.

Dieser Ringraum 72 steht über eine Bohrung 73, einen Ausgleichsraum 74 sowie die Radialbohrung 69 mit dem Vorratsbehälter 41 in Verbindung. Ferner ist eine Anschluß­ bohrung 75 zu einer Längsbohrung 76 in der Kolbenstange 2 vorgesehen, welche in eine Stirnbohrung 77 eines der Kolbenstange 2 im Arbeitsraum 33 aufgesetzten Hutes 78 ausmündet. Eine nach außen sich öffnende Schräge der Stirnbohrung 77 bildet den Ventilsitz 26, dessen Verschluß eine Kugel 79 bewirken kann. Diese Kugel 79 ist an einem Kugelbolzen 80 angeschweißt, welcher die Axialbohrung 54 des Ventilkegels 12 durchzieht und am Ende durch eine Bördelung 81 drehbar mit dem Ventilkegel 12 verbunden ist. Damit kann sich die Kugel 79 wiederum leicht auf dem Ventilsitz 26 zentrieren.

Der Ventilkegel 12 sperrt mit seiner wiederum abge­ rundeten Schulter 21 den Speicherdruck in der oben genannten Art und Weise ab. Sitzdurchmesser und Außen­ durchmesser d ₁ des Ventilkegels 12 sind wiederum gleich groß, so daß das Ventil vollständig druckausgeglichen ist. Die Hubbegrenzung der Bewegung der Kolbenstange 2 in dem Servokolben 8 erfolgt an der Schulter 82.

Bei dieser Ausführungsform erfolgt dementsprechend die Rückleitung der Bremsflüssigkeit aus dem Arbeits­ raum 33 über die Längsbohrung 76 und Anschlußbohrung 75 in der Kolbenstange 2, den Ringraum 72, die Bohrung 73, den Ausgleichsraum 74, die Radialbohrung 69 zum Vorratsbehälter 41.

In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 ist die Rückfluß­ leitung aus dem Arbeitsraum 33 zum Vorratsbehälter 41 weder in dem Ventilkegel 12 noch in der Kolbenstange 2 vorgesehen. Der Rücklauf erfolgt hier über einen Zwischen­ kolben 83, der, was den Ventilsitz 26 anbelangt, die Buchse 28 bzw. Hut 78 ersetzt. In den Ventilsitz 26 paßt die zu Fig. 4 beschriebene Kugel 79.

Der Zwischenkolben 83 ist über zwei dynamische Dichtungen 84 und 85 in dem Servokolben 8 gleitbar gelagert, wobei er mit einem Kugelkopf 86 in eine entsprechend geformte Aufnahmeschale 87 in der Kolbenstange 2 eingreift.

Von einer auf dem Ventilsitz 26 folgenden Längsbohrung 88 zweigen Querbohrungen 89 ab. Diese Querbohrungen 89 münden in einen um den Zwischenkolben 83 angeordneten Ringraum 90, der über eine weitere Längsbohrung 91 im Servokolben 8 mit dem Gehäuseraum 57 und dort mit der Leitung 58 zum Vorratsbehälter 41 verbunden ist.

Der Servodruck aus dem Arbeitsraum 33 wird bei Druck­ aufbau auch über eine achsparallele Längsbohrung 92 auf die andere Seite des Zwischenkolbens 83 geleitet, so daß hier der Servodruck auch direkt auf die Kolben­ stange 2 einwirken kann.

Die die Längsbohrung 91 und Längsbohrung 92 jeweils mit dem Ringraum 90 bzw. dem Arbeitsraum 33 verbindende Bohrung 93 verläuft bis zum Ringraum 48, ist diesem gegenüber aber durch jeweils einen Verschlußkegel 94 verschlossen.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 stellt eine Fort­ setzung des Ausführungsbeispiels nach Fig. 5 mit einem Zwischenkolben 83 dar. Dieser bildet wiederum einen Ventilsitz 26, welcher mit der Kugel 79 zusammenwirkt. Die Kugel 79 ist an eine Hülse 95 angeschweißt, welche mit einem kugeligen Fortsatz 96 des Ventilkegels 12 gelenkig verbördelt ist. Somit kann sich die Kugel 79 wieder leicht auf dem Ventilsitz 26 zentrieren. Ferner ist der Bund 16 an dem Ventilkegel 12 wieder mit Radial­ spiel in der Sacklochbohrung 11 geführt, um das Zentrieren der abgerundeten Schulter 21 und der Kugel 79 zu erleich­ tern.

Ferner dient eine, den Ventilsitz 26 umfassende Hülse 97 der Zentrierung der Kugel 79.

In Fig. 7 ist eine Ausführungsform des Bremsverstärkers nach Fig. 6 gezeigt, bei dem die Verbindung zwischen Zwischenkolben 83 und Kolbenstange 2 anders ausgestaltet ist. Der Zwischenkolben 83 weist zur Kolbenstange 2 hin eine Kuppe 98 auf, die sich auf einer Platte 99 abstützt. Zur Halterung der Platte 99 ist diese mit der Kolbenstange 2 verbördelt.

Weiterhin besitzt hier der Zwischenkolben 83 nur eine dynamische Dichtung 84, während die andere dynamische Dichtung 85 direkt in der Kolbenstange 2 angeordnet ist. Zwischen beiden Dichtungen wirkt lediglich der über die Längsbohrung 91 zurücklaufende Druck der Brems­ flüssigkeit.

Nach Fig. 8 entfällt jede gelenkige Verbindung zwischen Zwischenkolben 83 und Kolbenstange 2, sondern der Zwischen­ kolben 83 ist als Fortsatz 100 der Kolbenstange 2 selbst angeformt. Die Führung dieser Kolbenstange 2 erfolgt über eine Führungsfläche 101 an der Führungsbuchse 3 und die Führungsfläche 101′ an dem Fortsatz 100.

Die Ausführungsform des Bremskraftverstärkers nach Fig. 9 ist wiederum eher mit derjenigen der Fig. 1 und 2 zu vergleichen. Da bei der Ausführungsform nach Fig. 1 der Durchmesser d ₁ etwa gleich den Ventil­ sitzdurchmessern war, mußte der Ventilring 25 fest mit dem Ventilkegel 12 durch Schweißen, Schrauben oder Bördeln verbunden werden. Bei der Ausführungsform nach Fig. 9 ist dies nicht notwendig, da hier der Ventil­ sitz 26 kleiner ist als der Ventilsitz 20. Dies resul­ tiert daraus, daß das Kopfstück 24 einen verringerten Durchmesser aufweist, so daß es durch die Stirnbohrung 22 gesteckt werden kann. Bei Druckaufbau wäre dann aller­ dings das aus Ventilsitz 20 und Schulter 21 gebildete Druckventil nicht mehr ausgeglichen. Deshalb muß auf der entgegengesetzten Seite des Ventilkegels 12 eine entsprechende Übersetzung von einem, dem Durchmesser des Ventils 20/21 entsprechenden Durchmesser D ₁ zu einem dem Durchmesser D ₂ des Ventils 26/27 entsprechenden Durchmessers vorgenommen werden. Der dazwischen geschaffene Ringraum 102 ist über die Zuleitung 103 mit Servodruck aus dem Arbeitsraum 33 beaufschlagbar.

Nach Fig. 10 wurde eine Teilung des Ventilkegels 12 vorgenommen, wobei allerdings dessen Axialbohrung 54 über die Gelenkstelle 104 hinwegläuft. Dabei kann das eine Teil 12 a des Ventilkegels 12 eine Kuppe haben, der das andere Teil 12 b des Ventilkegels 12 aufgesetzt ist und so ein Gelenk entsteht. Damit kann sich die abgerundete Schulter 21 leicht in dem ihr zugeordneten Ventilsitz zentrieren.

Claims (29)

1. Bremskraftverstärker in einem Gehäuse mit einem in dem Gehäuse gleitbar gelagerten Servokolben und einer in das Gehäuse ragenden Kolbenstange zur Über­ tragung einer Bremskraft, wobei in dem Servokolben ein Arbeitsraum zur Aufnahme von nach Öffnen eines Ventils aus einem Speicher bzw. Vorratsbehälter stammen­ der und über eine Pumpe od. dgl. geförderter Brems­ flüssigkeit vorgesehen ist und der Arbeitsraum über ein weiteres Ventil od. dgl. mit einer Rückflußleitung zum Vorratsbehälter in Verbindung steht, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das erste Ventil zum Einlassen der Brems­ flüssigkeit von einem in einer Sacklochbohrung (11) des Servokolbens (8) sich axial erstreckenden Ventilkegel (12) bzw. dessen Schulter (21) und einem von einer Ventilbuchse (13) ausgeformten Ventilsitz (20) gebildet ist und daß als zweites Ventil zum Auslassen der Brems­ flüssigkeit aus dem Arbeitsraum (33) ein mit dem Ventil­ kegel (12) verbundenes Element (24, 25, 62, 71, 79) mit einem mit der Kolbenstange (2) verbundenen Element (28, 78, 83, 100) zusammenwirkt.

2. Bremskraftverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß durch das erste Ventil (20, 21) eine Kammer (50) zwischen Ventilkegel (12) und Servokolben (8) abgetrennt ist, welche über eine Radialbohrung (49), einen zwischen Servokolben (8) und Gehäuse (1) gebildeten Ringraum (48) und eine Eingangsbohrung (47) mit dem Speicher (40) bzw. Vorratsbehälter (41) in Verbindung steht.

3. Bremskraftverstärker nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß am Ventilkegel (12) ein Bund (16) in der Kammer (50) vorgesehen ist, welcher mit radialem Spiel in der Ventilbuchse (13) oder gegenüber der Sackloch­ bohrung (11) geführt ist.

4. Bremskraftverstärker nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß am Bund (16) jenseits des Ventils (20, 21) eine Druckfeder (17) anliegt, welche sich andererseits an einem Stützkörper (18) abstützt.

5. Bremskraftverstärker nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilbuchse (13) an einem Sprengring (14) nach dem Ventil (20, 21) in der Sacklochbohrung (11) anschlägt.

6. Bremskraftverstärker nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf das Ventil (20, 21) eine Stirnbohrung (22) in der Ventilbuchse (13) als Durchlaßbohrung zur Arbeitskammer (33) folgt.

7. Bremskraftverstärker nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Ventil einen Auslaß aus der Arbeitskammer (33) zu einer Axial­ bohrung (54) in dem Ventilkegel (12) freigibt, durch welche die Bremsflüssigkeit aus der Arbeitskammer (33) ggfs. über einen Bodenraum (55), eine Schrägbohrung (56) und eine Leitung (58) in den Vorratsbehälter (41) rück­ führbar ist.

8. Bremskraftverstärker nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Ventil einen Auslaß aus der Arbeitskammer (33) zu einer Längs­ bohrung (76) in der Kolbenstange (2) freigibt, welche über eine Anschlußbohrung (75), einen Ringraum (72) sowie zumindest eine Radialbohrung (69′) mit dem Vorrats­ behälter (41) in Verbindung steht.

9. Bremskraftverstärker nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz (26) für das zweite Ventil von einem Zwischenkolben (83) oder einem mit der Kolbenstange (2) verbundenen Fortsatz (100) gebildet ist, in welchem eine Längsbohrung (88) vom Ventilsitz (26) zur Querbohrung (89) führt, die über einen Ringraum (90) und weitere Bohrungen (93) sowie eine Längsbohrung (91) und ggfs. einem Gehäuse­ raum (57) mit dem Vorratsbehälter (41) in Verbindung steht.

10. Bremskraftverstärker nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitsraum (33) über Verbindungskanäle (66, 67) mit einem Ringraum (68) sowie Radialbohrungen (69) od. dgl. zum Einbringen von Druckmedium zwischen Führungsbuchse (3) und Servo­ kolben (8) in Verbindung steht.

11. Bremskraftverstärker nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung des zweiten Ventils der Ventilkegel (12) die Ventilbuchse (13) mit einem Kopfstück (24) durchgreift, an dem ein Ventilring (25) mit Ventilsitz (26) fest­ gelegt ist, dem ein Ventilkopf (27) an einer in der Kolbenstange (2) sitzenden Buchse (28) zugeordnet ist.

12. Bremskraftverstärker nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung des zweiten Ventils in den Ventilkegel (12) durch die Ventilbuchse (13) bzw. die Stirnbohrung (22) ein einen Kolben (62) tragender Kolbenhalter (63) einge­ schraubt ist.

13. Bremskraftverstärker nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung des zweiten Ventils in dem Ventilkegel (12) durch die Ventilbuchse (13) bzw. die Stirnbohrung (22) eine einen Kolben (62) tragende Bördelhülse (71) einge­ setzt ist.

14. Bremskraftverstärker nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung des zweiten Ventils mit dem Ventilkegel (12) eine an einem Kugelbolzen (80) festliegende Kugel (79) befestigt ist.

15. Bremskraftverstärker nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Kugelbolzen (80) über eine Bördelung (81) gelenkig mit dem Ventilkegel (12) ver­ bunden ist.

16. Bremskraftverstärker nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkegel (12) einen kugeligen Fortsatz (96) aufweist, mit welchem die Kugel (86) unter Zwischenschaltung einer Hülse (95) gelenkig ver­ bunden ist.

17. Bremskraftverstärker nach wenigstens einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz (26) von einer Buchse (28) gebildet wird, welche in einer Kopfbohrung (29) in der Kolbenstange (2) einem Stützkörper (30) und ggfs. Ausgleichsscheiben (31) aufsitzt.

18. Bremskraftverstärker nach wenigstens einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbenstange (2) ein Hut (78) aufgesetzt ist, welcher den Ventilsitz (26) bildet.

19. Bremskraftverstärker nach wenigstens einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz (26) von einem Zwischenkolben (83) gebildet wird, welcher gelenkig mit der Kolbenstange (2) verbunden ist.

20. Bremskraftverstärker nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenkolben (83) mit einem Kugelkopf (86) in einer Aufnahmeschale (87) in der Kolbenstange (2) ruht.

21. Bremskraftverstärker nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenkolben (83) mit einer Kuppe (98) einer Platte (99) anliegt, die von der Kolben­ stange (2) eingebördelt gehalten ist.

22. Bremskraftverstärker nach wenigstens einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz (26) von einem der Kolbenstange (2) ange­ formten Fortsatz (100) gebildet ist.

23. Bremskraftverstärker nach wenigstens einem der Ansprüche 17 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz (26) von einer Zentrierhülse (97) umfangen ist.

24. Bremskraftverstärker nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser (d ₁) an der Stelle, an welcher der Ventil­ kegel (12) in der Sacklochbohrung (11) geführt ist, etwa gleich dem Durchmesser des Ventilsitzes (20 bzw. 26) ist.

25. Bremskraftverstärker nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser (d ₂) der Buchse (28) geringfügig größer ist als der Durchmesser des Ventilsitzes (26).

26. Bremskraftverstärker nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des Servo­ kolbens (8) an der Stelle (61) vor dem Ringraum (48) kleiner ist, als der Durchmesser an der Stelle (60) nach dem Ringraum (48).

27. Bremskraftverstärker nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser (D ₂) des Ventilsitzes (26) kleiner ist als der Durchmesser (D ₁) des Ventilsitzes (20).

28. Bremskraftverstärker nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkegel (12) jenseits der Ventilsitze (26 bzw. 20) bei Führung in dem Servokolben (8) unter Ausbildung eines Ringraumes (102) abgestuft ausgebildet ist, wobei er von einem dem Durchmesser (D ₁) entsprechenden Durchmesser in einen dem Durch­ messer (D ₂) entsprechenden Durchmesser übergeht und der Ringraum (102) über eine Zuleitung (103) mit der Arbeitskammer (33) in Verbindung steht.

29. Bremskraftverstärker nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkegel (12) unter Zwischenschaltung einer Gelenk­ stelle (104) zweigeteilt ausgebildet ist.