DE3836344A1 - Hydraulische verstaerkervorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Verstärker­ vorrichtung und insbesondere eine hydraulische Verstärker­ vorrichtung zur Verwendung in einem Bremssystem für Fahrzeuge.

Herkömmlich sind hydraulische Verstärkervorrichtungen eines sogenannten hublosen Typs bekannt, bei welchen der Hub eines Betätigungsgliedes gering ist und nur dazu benötigt wird, ein hydraulisches Drucksteuerventil zu öffnen und zu schließen, sowie Vorrichtungen eines Hubtyps, bei welchen der Hub eines Betätigungsgliedes der gleiche ist wie der Hub eines Arbeits­ kolbens in einem Hauptbremszylinder, zum Beispiel, wie offen­ bart in der japanischen Patentveröffentlichung 39 953/78.

In einer hydraulischen Verstärkervorrichtung des erwähnten hublosen Typs besteht aber ein Widerspruchssinn, weil der Hub des Betätigungsgliedes gering ist und die Größe der Betä­ tigung nicht der Größe der Bewegung entspricht. Außerdem nimmt der Hub zu, wenn ein Abfall des hydraulischen Drucks auftritt, was zu einer schwierigen Anordnung eines Sitzes eines hydraulischen Drucksteuerventils usw. führt. In einer hydraulischen Verstärkervorrichtung des Hubtyps ist der Hub des Betätigungsgliedes zu groß. Um den Hub zu verkürzen, kann der Innendurchmesser eines Zylinderkörpers in dem Hauptbrems­ zylinder vergrößert werden, was bewirkt, daß die Wirksamkeit verschlechtert wird, wenn ein Abfall des hydraulischen Drucks auftritt.

In Anbetracht dieser Umstände besteht ein Ziel der Erfindung darin, eine hydraulische Verstärkervorrichtung zu schaffen, in welcher ein beliebiger Hub erzielt werden kann.

Zur Erreichung dieses Zieles wird eine hydraulische Verstär­ kervorrichtung vorgeschlagen, welche gekennzeichnet ist durch einen Verstärkerzylinder, der mit einem hinteren Ende eines Zylinderkörpers eines Hauptbremszylinders gekoppelt ist, einen Verstärkerkolben, der verschiebbar in einer Kolben­ führung aufgenommen wird, welche in dem Verstärkerzylinder angebracht ist und in einer Rückzugsrichtung vorgespannt ist, einen Ventilkolben, der zu einem Betätigungsglied führt und verschiebbar in dem Verstärkerkolben aufgenommen wird, eine hydraulische Ausgangsdruckkammer, die so bestimmt ist, daß sie zu einer Rückseite des Verstärkerkolbens hinweist, eine hydraulische Eingangsdruckkammer, die zu einer Hydraulik­ druck-Lieferquelle führt, ein Einlaßventil, das zwischen die Eingangs- und die Ausgangsdruckkammer zwischengeschaltet ist und geöffnet wird in Reaktion auf einen Vorrückvorgang des Ventilkolbens relativ zu dem Verstärkerkolben, ein Auslaß­ ventil, das zwischengeschaltet ist zwischen die Ausgangs­ druckkammer und eine Auslaßkammer, welche zu einem Ölbehälter führt und in Reaktion auf einen Vorrückvorgang des Ventilkol­ bens relativ zu dem Verstärkerkolben geschlossen wird, sowie eine Verstärkerkammer, die zu einer Rückseite des Arbeitskol­ bens in dem Hauptbremszylinder hinweist und definiert ist zwischen dem Arbeitskolben und einem Führungsglied, das hin­ ter dem Arbeitskolben angeordnet ist, um in der Lage zu sein, an ein vorderes Ende des Verstärkerkolbens anzustoßen, wobei ein Vorderende des Ventilkolbens öldicht und verschiebbar durch das Führungsglied geführt ist, um in die Verstärker­ kammer hineinzuragen, und wobei der Ventilkolben durchbohrt ist mit einem Ölzufuhrkanal, welcher eine Verbindung zwischen der Eingangsdruckkammer und der Verstärkerkammer beim Öffnen des Einlaßventils zuläßt.

Bei dieser erfindungsgemäßen Vorrichtung kann der Bereich des dem hydraulischen Ausgangsdruck entsprechenden Hubes des Betätigungsgliedes auf jeden Wert eingestellt werden, indem die Belastung der Feder zum Vorspannen des Verstärkerkolbens in der Rückzugsrichtung sowie die Druckaufnahmefläche des Verstärkerkolbens, welche zu der Ausgangsdruckkammer hin­ weist, eingestellt werden. Daher kann der Hub des Betäti­ gungsgliedes in einen Bereich in der Mitte zwischen den Bereichen des hublosen Typs und des Hubtyps nach dem Stand der Technik liegen, und dies ermöglicht es, den Widerspruchs­ sinn zu überwinden.

Ferner kann ein Zylinderglied an dem Zylinderkörper befestigt werden. Der Arbeitskolben kann gleitend in dem Zylinderkörper aufgenommen werden, und das Führungsglied kann gleitend in einen hinteren Abschnitt des Zylindergliedes eingesetzt sein. Wenn man so verfährt, kann das Führungsglied verschoben werden. Das ermöglicht es, einen relativ großen Hub des Betä­ tigungsgliedes vorzusehen und auch für eine relativ große Länge des Führungsgliedes zu sorgen, um den Ventilkolben zufriedenstellend zu führen.

Ferner kann die Kolbenführung verschiebbar in den Verstärker­ zylinder eingesetzt sein, so daß ihre Rückzugsgrenze durch den Verstärkerzylinder definiert wird, und eine ringförmige hydraulische Kammer kann zwischen dem Verstärkerzylinder und der Kolbenführung definiert sein, um zu einer hydraulischen Druckzufuhrquelle zu führen und die Kolbenführung in der Rückzugsrichtung vorzuspannen. Eine Rückholfeder kann zwischen die Kolbenführung und den Verstärkerzylinder zwischengelegt sein, um die Kolbenführung in der Rückzugs­ richtung vorzuspannen, und der Verstärkerkolben kann durch die Wirkung einer Hubverstellfeder vorgespannt werden, die zwischen den Verstärkerkolben und die Kolbenführung zwischen­ gelegt ist. Wenn bei diesem Aufbau ein Abfall des hydrau­ lischen Drucks eintritt, rückt die Hubverstellfeder zusammen mit der Kolbenführung durch Betätigung des Betätigungsgliedes vor, und dies macht es möglich, die Betätigungskraft zum Zusammendrücken der Hubverstellfeder relativ zu vermindern.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 im Längsschnitt eine Seitenansicht einer Vorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 ein Kennliniendiagramm der Vorrichtung in Fig. 1 und

Fig. 3 im Längsschnitt eine Seitenansicht einer Vorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.

In Fig. 1, die eine erste Ausführungsform der Erfindung dar­ stellt, wird eine hydraulische Verstärkervorrichtung für ein Bremssystem verwendet, welches an einem Kraftfahrzeug ange­ bracht ist, und umfaßt einen hydraulischen Verstärker B, der mit einem hinteren Abschnitt eines Hauptbremszylinders M ver­ bunden ist. Bei Niederdrücken eines Bremspedals P wird eine Schubstange 1, die als Betätigungsglied betriebsmäßig mit dem Bremspedal P verbunden ist, in Reaktion auf den Niederdrück­ vorgang des Bremspedals P vorgerückt und erzeugt dadurch die Verstärkungstätigkeit des Verstärkers B, so daß ein hydrau­ lischer Bremsdruck in dem Hauptbremszylinder M erzeugt wird.

Der Hauptbremszylinder M ist ein Tandem-Hauptzylinder und um­ faßt einen Zylinderkörper 2, in welchem verschiebbar aufge­ nommen werden ein vorderer Arbeitskolben (nicht gezeigt), der eine hydraulische Kammer zwischen einer vorderen Endwand des Zylinderkörpers 2 definiert, und ein hinterer Arbeitskolben 4, der eine andere hydraulische Kammer 3 zwischen dem vorde­ ren Arbeitskolben definiert. Eine (nicht gezeigte) Feder ist zwischen die vordere Endwand des Zylinderkörpers 2 und den vorderen Arbeitskolben zwischengeschaltet, um diesen Arbeits­ kolben nach hinten vorzuspannen, und eine (nicht gezeigte) Feder ist zwischen den vorderen Arbeitskolben und dem hinte­ ren Arbeitskolben 4 eingeschaltet, um diesen nach hinten vor­ zuspannen. Also läßt das Vorwärtsdrängen des hinteren Arbeitskolbens 4 es zu, daß die Volumen der vorderen hydrau­ lischen Kammer und der hinteren hydraulischen Kammer 3 ver­ mindert werden, so daß hydraulische Bremsdrucke aus der hydraulischen Kammer 3 geliefert werden.

Ein Paßloch 6 größeren Durchmessers ist in einem hinteren Ende des Zylinderkörpers 2 durch einen abgestuften Abschnitt oder eine Schulter 5 vorgesehen. Ein Zylinderglied 8 ist in das hintere Ende des Zylinderkörpers 2 eingesetzt, wobei ein Dichtungsglied 9 dazwischen eingelegt ist, und weist bei seiner mittleren, äußeren Fläche eine Backe 7 auf, welche an den abgestuften Abschnitt oder die Schulter 5 anstößt. Ein hinterer Abschnitt des Zylindergliedes 8 ragt von dem Zylin­ derkörper 2 nach hinten, und das Zylinderglied 8 umfaßt eine radial vorragende Beschränkungsbacke 10, die an seinem hinte­ ren Ende über den gesamten Umkreis vorgesehen ist. Der Arbeitskolben 4 ist versehen mit einem Paar hervorstehender Flächen 13 in axialem Abstand voneinander mit einer zwischen diesen liegenden Ringnut 11, und eine Kappendichtung 14 ist auf die vordere Fläche 12 in Gleitkontakt mit einer Innen­ fläche des Zylinderkörpers 2 aufgesetzt. Ferner ist die hin­ tere Fläche 13 in das Zylinderglied 8 eingefügt und weist eine Kappendichtung 15 auf, die darauf in Gleitkontakt mit einer Innenfläche des Zylindergliedes 8 aufgesetzt ist. Dies bestimmt eine ringförmige Zusatzölkammer 16 zwischen den bei­ den vorstehenden Flächen 12 und 13. Ferner sind die vordere Fläche 12 und die Kappendichtung 14 so angeordnet, daß sie das Strömen eines Arbeitsöles von der Zusatzölkammer 16 in die hydraulische Kammer 3 zulassen, wenn der Druck in der hydraulischen Kammer 3 unter den Druck der Zusatzölkammer 16 abgesenkt wird. Der Zylinderkörper 2 und das Zylinderglied 8 sind mit einem Zusatzölkanal 17 versehen, welcher es zuläßt, daß die Zusatzölkammer 16 mit einem Ölbehälter in Verbindung steht, welcher nicht gezeigt ist.

Der Arbeitskolben 4 ist mit einem Langloch 18 durchbohrt, welches entlang einer Durchmesserlinie verläuft bei einem Bereich, der sich zwischen den Flächen 12 und 13 erstreckt, und ein durch das Langloch 18 durchgehender Stöpselstift 19 ist bei seinen entgegengesetzten Enden an dem Zylinderglied 8 befestigt. Ein Ventilmechanismus 20 ist bei einem vorderen Abschnitt des Arbeitskolbens 4 angeordnet, um für die Verbin­ dung und die Trennung zwischen der hydraulischen Kammer 3 und der Zusatzölkammer 16 zu sorgen und wird durch den Stöpsel­ stift 19 gedrückt und geöffnet, wenn der Arbeitskolben 4 zu einer Rückzuggrenze zurückgeführt worden ist, das heißt, wenn das hintere Ende des Arbeitskolbens 4 angeschlagen ist an ein Führungsglied 21, welches in den hinteren Abschnitt des Zylindergliedes 8 eingesetzt ist.

Das Führungsglied 21 ist im Grunde zu zylindrischer Gestalt geformt mit einer Backe 22 an seinem vorderen Ende, die von der Innenseite an die Beschränkungsbacke 10 anstößt, und ist in das Zylinderglied 8 eingesetzt, wobei sein hinterer Endab­ schnitt nach hinten von dem hinteren Ende des Zylindergliedes 8 vorragt. Ein Dichtungsglied 23 ist auf eine Außenfläche der Backe 22 aufgesetzt in Kontakt mit der Innenfläche des Zylin­ dergliedes 8. Dies bestimmt eine Verstärkerkammer 24 inner­ halb des Zylindergliedes 8 zwischen dem Arbeitskolben 4 und dem Führungsglied 21, wobei eine Rückseite des Arbeitskolbens 4 zu der Verstärkerkammer 24 hinweist, so daß der Arbeits­ kolben 4 vorrückt, wenn der hydraulische Druck in der Verstärkerkammer 24 zunimmt.

Ein zylindrischer Verbindungsabschnitt 25 ragt von dem hinte­ ren Ende des Zylinderkörpers 2 vor und umgibt das Zylinder­ glied 8 konzentrisch, wobei ein Ansatz oder eine Schulter 26 zwischen dem Verbindungsabschnitt 25 und dem Paßlochabschnitt 6 ausgebildet ist. Ein kreisförmiges ringförmiges Klemmglied 27 ist so angebracht, daß es an den Absatz oder die Schulter 26 anschlägt, und weist einen zylindrischen Treibabschnitt 27 a auf, welcher in das Paßloch 6 vorragt, um die Backe 7 des Zylindergliedes 8 zwischen der Schulter 5 einzuklemmen.

Der hydraulische Verstärker B umfaßt einen Verstärkerzylinder 28, welcher bei seinem Vorderabschnitt mit einem zylindri­ schen Verbindungsabschnitt 29 versehen ist, in welchen der zylindrische Verbindungsabschnitt 25 eingesetzt werden kann. Ein Dichtungsglied 30 ist auf eine Außenfläche des zylindri­ schen Verbindungsabschnitts 25 aufgesetzt in Kontakt mit einer Innenfläche des zylindrischen Verbindungsabschnitts 29. Ferner ist der zylindrische Verbindungsabschnitt 29 an seinem vorderen Ende mit einem Flansch 31 versehen, welcher mit einem Flansch 32 gekoppelt ist, der an einem Basisende des zylindrischen Verbindungsabschnitts 25 des Zylinderkörpers 2 angebracht ist durch eine Mehrzahl von Schrauben 33, wodurch der Hauptbremszylinder M und der hydraulische Verstärker B miteinander verbunden werden.

In dem Verstärkerzylinder 28 ist eine Zylinderbohrung 34 ko­ axial zu dem Arbeitskolben 4 angebracht, und eine Schulter 35 ist zwischen der Zylinderbohrung 34 und dem zylindrischen Verbindungsabschnitt 29 so vorgesehen, daß sie zu dem Haupt­ bremszylinder M hinweist. Ein zylindrisches Führungsglied 37 ist so angebracht, daß es an seinem hinteren Ende an die Schulter 35 und bei seinem Vorderende an das Klemmglied 27 anschlägt, und weist auf seiner Außenfläche ein Dichtungs­ glied 36 in Kontakt mit einer Innenfläche des zylindrischen Verbindungsabschnitts 29 auf. Da der Zylinderkörper 2 und der Verstärkerzylinder 28 miteinander gekoppelt sind, werden also das Klemmglied 27 und das zylindrische Führungsglied 37 zwischen dem Zylinderkörper und dem Verstärkerzylinder 28 eingeklemmt, während sie axial aneinander anstoßen, wodurch das Zylinderglied 8 ebenfalls an dem Zylinderkörper 2 befestigt ist.

Der Innendurchmesser D 1 des zylindrischen Führungsgliedes 37 ist so festgelegt, daß er kleiner ist als der Durchmesser D 2 der Zylinderbohrung 34 (D 1 < D 2), und im Grunde wird eine zylindrische Kolbenführung 38 verschiebbar aufgenommen in dem zylindrischen Führungsglied 37 und dem Verstärkerzylinder 28.

Die Kolbenführung 38 besitzt an ihrem Vorderende eine vor­ stehende Fläche 39, die verschiebbar in das zylindrische Führungsglied 37 eingesetzt ist, und an ihrem hinteren Ende eine vorstehende Fläche 40, die verschiebbar in die Zylinder­ bohrung 34 eingesetzt ist. Eine Kappendichtung 41 ist auf die vorstehende Fläche 39 aufgesetzt in Gleitkontakt mit einer Innenfläche des Zylindergliedes 37, während eine Kappendich­ tung 42 auf die vorstehende Fläche 40 aufgesetzt ist in Gleitkontakt mit einer Innenfläche der Zylinderbohrung 34. Dies bestimmt eine ringförmige hydraulische Kammer 43 zwischen dem zylindrischen Führungsglied 37 und dem Verstär­ kerzylinder 28 und der Kolbenführung 38. Andererseits wird eine ringförmige Ölkammer 44 zwischen dem Verstärkerzylinder 28 und dem zylindrischen Führungsglied 37 bestimmt und steht mit der ringförmigen hydraulischen Kammer 43 in Verbindung über eine Ölleitung 45, die sich erstreckt zwischen einer Kerbe, die an einem hinteren Ende des zylindrischen Führungs­ gliedes 37 vorgesehen ist, und der Schulter 35. Ferner ist der Verstärkerzylinder 28 durchbohrt mit einem Einlaßölkanal 46, der es zuläßt, daß eine Hydraulik-Zufuhrquelle (nicht ge­ zeigt) mit der Ölkammer 54 in Verbindung steht, und ein hydraulischer Druck von der Hydraulikdruck-Lieferquelle wird ständig in die ringförmige hydraulische Kammer 43 zugeführt. Da D 1 < D 2, wie oben beschrieben, wird außerdem die Kolben­ führung 38 nach hinten gedrängt durch den hydraulischen Druck der ringförmigen hydraulischen Kammer 43, so daß die Kolben­ führung 38 sich in einer Rückzuggrenzstellung befindet, in welcher die vorstehende Fläche 40 an eine Beschränkungsbacke 47 anstößt, die an dem hinteren Ende des Verstärkerzylinders 28 vorgesehen ist, wenn nicht ein Abfall des hydraulischen Drucks besteht. Eine Rückholfeder 48 ist zusammengedrückt an­ gebracht zwischen dem Vorderende der Kolbenführung 38 und dem Klemmglied 27, welches an dem hinteren Ende des Zylinder­ körpers 2 in dem Hauptbremszylinder M befestigt ist, um die Kolbenführung 38 zu der Rückzuggrenzstellung zu drücken, wenn ein Abfall des hydraulischen Drucks erzeugt wird.

Die Kolbenführung 38 ist durchbohrt mit einer ersten Zylinderbohrung 50, die einen Innendurchmesser D 3 aufweist, und einer zweiten Zylinderbohrung 51, die koaxial mit einem hinteren Ende der Zylinderbohrung 50 verbunden ist und einen Innendurchmesser D 4 aufweist, der kleiner ist als der Innen­ durchmesser D 3 (D 3 < D 4), und ein Verstärkerkolben 52 wird verschiebbar in der ersten und der zweiten Zylinderbohrung 50 und 51 aufgenommen. Genauer gesagt ist der Verstärkerkolben 52 grundsätzlich zu einer Zylindergestalt geformt und besitzt einen Abschnitt 52 a größeren Durchmessers, welcher verschieb­ bar in die erste Zylinderbohrung 50 eingesetzt ist, sowie einen Abschnitt 52 b kleineren Durchmessers, der mit einem hinteren Ende des Abschnitts 52 a verbunden ist und verschieb­ bar in die zweite Zylinderbohrung 51 eingesetzt ist. Ferner ist eine Ringnut 53 in dem Abschnitt 52 a größeren Durchmes­ sers des Verstärkerkolbens 52 vorgesehen. Kappendichtungen 54 und 55 sind in Gleitkontakt mit einer Innenfläche der ersten Zylinderbohrung 50 auf entgegengesetzte Endkanten der Ringnut 53 entlang der Axialrichtung des Abschnitts 52 a größeren Durchmessers aufgesetzt, während eine Kappendichtung 56 auf eine Wand der zweiten Zylinderbohrung 51 in der Kolbenführung 38 aufgesetzt ist in Gleitkontakt mit dem Abschnitt 52 b klei­ neren Durchmessers des Verstärkerkolbens 52.

Eine ringförmige hydraulische Eingangsdruckkammer 57 wird durch die Ringnut 53 zwischen der Kolbenführung 38 und dem Abschnitt 52 a größeren Durchmessers des Verstärkerkolbens 52 bestimmt, und in der Kolbenführung 38 ist ein Ölkanal 58 an­ gebracht, um zuzulassen, daß die Eingangsdruckkammer 57 mit der ringförmigen hydraulischen Kammer 43 in Verbindung steht. Eine hydraulische Ausgangsdruckkammer 59 wird ferner zwischen der Kolbenführung 38 und dem Verstärkerkolben 52 derart defi­ niert, daß sie einer Rückseite des Abschnitts 52 a größeren Durchmessers des Verstärkerkolbens 52 gegenüberliegt.

Ein zylindrisches Aufnahmeglied 60 steht in Schraubverbindung mit einem hinteren Ende des Verstärkerkolbens 52, und eine Hubverstellfeder 61 ist zusammengedrückt angebracht zwischen dem Aufnahmeglied 60 und dem hinteren Ende der Kolbenführung 38, um den Verstärkerkolben 52 nach hinten vorzuspannen. Ferner ist eine radial nach außen vorragende Beschränkungs­ backe 62 einteilig vorgesehen bei einem Vorderende des Verstärkerkolbens 52, so daß sie in der Lage ist, an das Vorderende der Kolbenführung 38 anzuschlagen, womit sie für eine Rückzuggrenze des Verstärkerkolbens 52 relativ zu der Kolbenführung 38 sorgt.

Der Verstärkerkolben 52 ist konzentrisch durchbohrt mit einer vorderen Zylinderbohrung 63 kleineren Durchmessers und einer hinteren Zylinderbohrung 64 größeren Durchmessers, und ein mit der Schubstange 1 als Betätigungsglied verbundener Ventilkolben 65 wird verschiebbar in den Zylinderbohrungen 63 und 64 aufgenommen. Im einzelnen umfaßt der Ventilkolben 65 einen Abschnitt 65 a kleineren Durchmessers, der verschiebbar in die vordere Zylinderbohrung 63 mit einem zwischengeschal­ teten Dichtungsglied 66 eingesetzt ist, und einen Abschnitt 65 b größeren Durchmessers, der verschiebbar in die hintere Zylinderbohrung 64 eingesetzt ist und koaxial mit dem Abschnitt 65 kleineren Durchmessers verbunden ist, und die Schubstange 1 ist koaxial verbunden mit einem hinteren Ende des Abschnitts 65 b größeren Durchmessers. Ferner ist ein Vorderende des Abschnitts 65 a des Ventilkolbens 65 verschieb­ bar durchgeführt durch das Führungsglied 21, um in die Verstärkerkammer 24 vorzuragen. Außerdem ist ein Dichtungs­ glied 67 auf die Innenfläche des Führungsgliedes 21 in Gleit­ kontakt mit einer Außenfläche des Abschnitts 65 a kleineren Durchmessers aufgesetzt.

Eine Auslaßkammer 68 ist zwischen dem Klemmglied 27 des Hauptbremszylinders M und dem Zylinderglied 8 und dem Vor­ derende des Verstärkerkolbens 52 so bestimmt, daß ihr äußerer Umkreis durch das zylindrische Führungsglied 37 abgegrenzt wird. Ein ringförmiger Ölkanal 69 ist auch zwischen den zylindrischen Verbindungsabschnitten 25 und 29 und dem zylin­ drischen Führungsglied 37 definiert und steht in Verbindung mit der Auslaßkammer 68 über ein Verbindungsloch 70, das in dem zylindrischen Verbindungsabschnitt 25 angebracht ist. Ferner ist der zylindrische Verbindungsabschnitt 29 durch­ bohrt mit einem Auslaßölkanal 71, der mit dem ringförmigen Ölkanal 69 in Verbindung steht und mit einem Ölbehälter ver­ bunden ist, welcher nicht gezeigt ist. Es folgt, daß die Auslaßkammer 68 mit dem Ölbehälter verbunden ist.

Der Verstärkerkolben 52 und der Ventilkolben 65 bilden zwei Ventile: Ein Einlaßventil 72, das dazu dient, die Verbindung und Blockierung der Verbindung zwischen der Eingangsdruck­ kammer 67 und der Ausgangsdruckkammer 59 zuzulassen, sowie ein Auslaßventil 73, das dazu dient, die Verbindung und die Blockierung der Verbindung zwischen der Ausgangsdruckkammer 59 und der Auslaßkammer 68 zuzulassen.

Das Einlaßventil 72 besteht aus einer ringförmigen Aussparung 74, die an einer mittleren Außenfläche des Ventilkolbens 65 vorgesehen ist, und einer Einlaßventilbohrung 75, die in dem Verstärkerkolben 52 in Verbindung mit der Eingangsdruckkammer 57 angebracht ist. Die ringförmige Aussparung 74 ist relativ lang in der Axialrichtung des Ventilkolbens 65 vorgesehen, und die Einlaßventilbohrung 75 ist so angebracht, daß sie in Radialrichtung des Verstärkerkolbens 52 verläuft. Außerdem ist der Verstärkerkolben 52 durchbohrt mit einem Verbindungs­ loch 76, um zuzulassen, daß die ringförmige Aussparung 74 normalerweise mit der Ausgangsdruckkammer 59 in Verbindung steht ohne Rücksicht auf die axiale relative Verschiebung des Ventilkolbens 65.

Dieses Einlaßventil 72 wird geöffnet, wenn die Einlaßventil­ bohrung 75 mit der ringförmigen Aussparung 74 in Verbindung gesetzt wird, und die Positionen der Einlaßventilbohrung 75 und der ringförmigen Aussparung 74 sind so festgelegt, daß die Einlaßventilbohrung 75 vorne mehr als die ringförmige Aussparung 74 positioniert ist in einem geschlossenen Zustand, wenn der Ventilkolben 65 sich bei seiner Rückzug­ grenze relativ zu dem Verstärkerkolben 72 befindet.

Ferner ist der Ventilkolben 65 durchbohrt mit einem Ölzufuhr­ kanal 78, der axial verläuft von einem mittleren Abschnitt des Ventilkolbens 65 zu seinem Vorderende, wobei ein hinteres Ende des Ölzufuhrkanals 77 normalerweise in Verbindung mit der ringförmigen Aussparung 74 steht. Wenn das Einlaßventil 72 geöffnet worden ist, wird also hydraulischer Druck in den Ölzufuhrkanal 77 zugeführt. Ein Vorderende des Ölzufuhrkanals 77 steht mit der Verstärkerkammer 24 in Verbindung, und folglich wird der hydraulische Druck beim Öffnen des Einlaßventils 72 auch der Verstärkerkammer 24 zugeführt.

Das Auslaßventil 73 besteht aus einer ersten Auslaßventilboh­ rung 79, die in dem Verstärkerkolben 52 angebracht ist in Verbindung mit einer ringförmigen Kammer 78, welche zwischen der Kolbenführung 38 und dem Vorderende des Verstärkerkolbens 52 definiert ist, um mit der Auslaßkammer 68 in Verbindung zu stehen, sowie aus einer zweiten Auslaßventilbohrung 80, die in dem Ventilkolben 65 angebracht ist in Verbindung dem Ölzu­ fuhrkanal 77. Beide Auslaßventilbohrungen 79 und 80 sind so angebracht, daß sie in Radialrichtungen des Verstärkerkolbens 52 und des Ventilkolbens 65 an entsprechenden Stellen verlau­ fen. Wenn sich in diesem Auslaßventil 73 der Ventilkolben 65 bei seiner Rückzuggrenze befindet relativ zu dem Verstärker­ kolben 52, sind die erste und die zweite Auslaßventilbohrung 78 und 80 ein wenig geöffnet in Verbindung miteinander. Bei Beginn der Vorrückverschiebung des Ventilkolbens 65 relativ zu dem Verstärkerkolben 52 wird das Auslaßventil 73 geschlos­ sen, bevor das Einlaßventil 72 geöffnet wird. Wenn das Auslaßventil 73 offen ist, steht außerdem der Ölzufuhrkanal 77 in Verbindung mit der Auslaßkammer 68, so daß der hydrau­ lische Druck in der Verstärkerkammer 24 und der Ausgangsdruckkammer 59 freigegeben wird.

Ein Sprengring 81 ist in dem Aufnahmeglied 60 angebracht in Schraubverbindung mit dem hinteren Ende des Verstärkerkolbens 52, so daß er an das hintere Ende des Ventilkolbens 65 an­ stößt, um die Rückzuggrenze des Ventilkolbens 65 zu bilden. Ferner ist eine Feder 82 zusammengedrückt vorgesehen zwischen dem Aufnahmeglied 60 und dem hinteren Ende des Ventilkolbens 65, so daß dieser durch die Feder 82 nach hinten vorgespannt wird.

Nachfolgend wird der Betrieb dieser Ausführungsform beschrieben.

Wenn das Bremspedal P außer Betrieb ist, wird der Ventilkol­ ben 65 durch die Federkraft der Feder 82 bei der Rückzug­ grenze relativ zu dem Verstärkerkolben 52 gehalten, und der Verstärkerkolben 72 befindet sich durch die Wirkung der Hub­ verstellfeder 61 bei der Rückzuggrenze relativ zu der Kolben­ führung 38. Außerdem befindet sich die Kolbenführung 38 bei ihrer Rückzuggrenze, wo die vorstehende Fläche 40 bei ihrem hinteren Ende an die Beschränkungsbacke 47 anstößt unter dem Einfluß des hydraulischen Drucks, welcher der ringförmigen hydraulischen Kammer 43 zugeführt wird. In diesem Zustand ist das Einlaßventil 72 geschlossen, während das Auslaßventil 73 offen ist, und folglich stehen die Ausgangsdruckkammer 59 und die Verstärkerkammer 24 unter Atmosphärendruck.

Wenn das Bremspedal P in diesem Zustand niedergedrückt wird, um das Kraftfahrzeug zu bremsen, wird der Ventilkolben 65 von dem Bremspedal P über die Schubstange 1 nach vorne gedrückt, so daß das Auslaßventil 73 zuerst geschlossen wird und dann das Einlaßventil 72 geöffnet wird. Dies bewirkt, daß ein hydraulischer Druck von der Eingangsdruckkammer 57 in die Verstärkerkammer 24 eingeleitet wird, so daß der Arbeits­ kolben 4 bei Empfang des hydraulischen Drucks auf seiner Rückseite vorrückt, womit die Verstärkungsoperation des Hauptbremszylinders M beginnt.

Wenn jetzt das Einlaßventil 72 geöffnet worden ist, wird der hydraulische Druck der Verstärkerkammer 24 zugeführt, wie soeben beschrieben, und der hydraulische Druck wird auch der Ausgangsdruckkammer 59 zugeführt, so daß der Verstärkerkolben 52 durch Aufnahme des hydraulischen Drucks auf seiner Rück­ seite auch relativ zu dem Ventilkolben 65 vorrückt. Daher wird das Einlaßventil geschlossen, während das Einlaßventil 73 geöffnet wird. Der Arbeitskolben 4 rückt unter dem Einfluß des hydraulischen Drucks vor, welcher auf die Verstärkerkammer 24 vor dem Schließen des Einlaßventils 72 und dem Öffnen des Auslaßventils 73 wirkt, so daß der hydrau­ lische Ausgangsdruck von dem Hauptbremszylinder M plötzlich zunimmt, wie durch eine Kennlinie P 0-P 1 angegeben ist, die durch eine ausgezogene Linie in Fig. 2 dargestellt ist. Dies läßt ein Spiel bei jedem der Abschnitte zu bis zu dem Ende der Bremse, das unmittelbar zu beseitigen ist.

Nachdem der Ausgangsdruck einen Punkt P 1 erreicht hat, rückt der Ventilkolben 65 vor je nach der Größe des Niederdrückens des Bremspedals P, worin die Vorrückbewegung des Ventilkol­ bens 65 relativ zu dem Verstärkerkolben 52 und die Vorrückbe­ wegung des Verstärkerkolbens 52 relativ zu dem Ventilkolben 65 abwechselnd wiederholt werden, so daß das Öffnen und Schließen des Einlaßventils 72 und des Auslaßventils 73 ab­ wechselnd wiederholt werden. Daher nimmt der hydraulische Druck der Verstärkerkammer 24, daß heißt, die Größe der Vor­ rückbewegung des Arbeitskolbens 4, auch zu je nach der Größe der Vorrückbewegung des Ventilkolbens 65, und der hydrau­ lische Ausgangsdruck von dem Hauptbremszylinder M nimmt zu in Abhängigkeit von dem Hub, wie durch die Kennlinie angezeigt.

Nachdem das Vorderende des Verstärkerkolbens 52 als Ergebnis seiner Vorrückbewegung an das Führungsglied 21 angestoßen ist, wird der Vorrückvorgang des Verstärkerkolbens 52 blockiert. Danach rückt nur der Ventilkolben 65 vor, wobei das Einlaßventil 72 unter dem Einfluß einer Niederdruckkraft auf das Bremspedal P geöffnet bleibt. Wenn aber der hydrau­ lische Druck der Verstärkerkammer 24 größer wird als die Niederdruckkraft auf das Bremspedal P, wird der Ventilkolben 65 zurückgeschoben und schließt das Einlaßventil 72. Wenn das Bremspedal P weiterhin weiter niedergedrückt wird, rückt der Ventilkolben 65 wieder vor und öffnet das Einlaßventil 72. Die Wiederholung dieses Vorgangs bewirkt, daß der hydrau­ lische Druck der Verstärkerkammer 24 plötzlich zunimmt, wie durch eine charakteristische Linie P 2-P 3 in Fig. 2 ange­ zeigt. Wenn die Niederdruckkraft auf das Bremspedal P größer wird als der hydraulische Druck (der zugeführte Öldruck) der Verstärkerkammer 24, rückt der Ventilkolben 65 etwas vor. Das Vorderende des Abschnitts 65 b größeren Durchmessers des Ventilkolbens 65 stößt aber an das hintere Ende des Abschnitts 52 b kleineren Durchmessers des Verstärkerkolbens 52 auf der Seite der vorderen Zylinderbohrung 64 an, und folglich wird die Vorrückbewegung des Ventilkolbens 65 in einer geringen Größe angehalten, wie durch eine charakteri­ stische Linie P 3-P 4 in Fig. 2 angezeigt, und der Hubvorgang wird angehalten. Außerdem ist die Vorrück- oder Rückzugbewe­ gung des Ventilkolbens 65 eine äußerst kleine Verschiebung zum Öffnen oder Schließen des Einlaßventils 72 und folglich kann das Betätigungsgefühl nicht beeinträchtigt werden.

Wenn das Bremspedal P losgelassen wird, um die Betätigung des Hauptbremszylinders M freizusetzen, schließt der Ventilkolben 65 zuerst das Einlaßventil 72 und öffnet dann das Auslaß­ ventil 73 unter dem Einfluß der Federkraft der Feder 82. Dies bewirkt, daß der hydraulische Druck der Verstärkerkammer 24 freigegeben wird, so daß der Arbeitskolben 4 sich zu der Rückzugsgrenze zurückzieht, während der hydraulische Druck in der Ausgangsdruckkammer 59 freigegeben wird. Also zieht sich der Verstärkerkolben 52 rasch zurück unter dem Einfluß der Federkraft der Hubverstellfeder 61, bis seine Begrenzungs­ backe 62 an die vorstehende Fläche 39 bei dem Vorderende der Kolbenführung 38 anstößt.

Bei dieser hydraulischen Verstärkervorrichtung hängt die Kennlinie P 1-P 2 in Fig. 2 ab von dem Gleichgewicht zwischen dem Öldruck, der dazu dient, den Verstärkerkolben 52 nach vorn zu drücken durch den hydraulischen Druck der Ausgangs­ druckkammer 59, und der Federkraft, die dazu dient, den Verstärkerkolben 52 durch die Hubverstellfeder 61 nach hinten vorzuspannen aufgrund der Tatsache, daß der Innendurchmesser D 3 größer ist als der Innendurchmesser D 4 (D 3 < D 4). Der Bereich des hydraulischen Ausgangsdrucks von dem Hauptbrems­ zylinder M entsprechend dem Hub kann auf jeden Wert festge­ legt werden durch Einstellen des Innendurchmessers D 3 und D 4 und der Last der Hubverstellfeder 61. Im Vergleich zu dem hublosen Typ, der durch eine gestrichelte Linie A in Fig. 2 angezeigt ist, ist es dementsprechend möglich, einen Wider­ spruchssinn zu beseitigen mit einer Betätigungsgröße, die in jedem Bereich der Verschiebungsgröße entspricht, und im Vergleich zu dem hublosen Typ, der durch eine gestrichelte Linie B in Fig. 2 angezeigt ist, ist es möglich, den Hub zu verkürzen.

Angenommen, daß ein Abfall des hydraulischen Drucks in der hydraulischen Verstärkervorrichtung erzeugt worden ist. In diesem Fall wird der hydraulische Druck vermindert und folg­ lich wird die Kolbenführung 38 unter der Wirkung der Rückhol­ feder 48 bei der Rückzuggrenze gehalten. Wenn das Bremspedal P niedergedrückt wird, um den Bremsvorgang vorzusehen, rückt daher der Ventilkolben 65 vor, während er die Feder 82 zusammendrückt, und ferner rücken der Verstärkerkolben 52 und die Kolbenführung 38 vor, während sie die Hubverstellfeder 61 und die Kolbenführung 38 zusammendrücken. Folglich stößt der Ventilkolben 65 an das hintere Ende des Arbeitskolbens 4 an und drückt ihn vorwärts. Dies bewirkt, daß ein hydraulischer Ausgangsdruck von dem Hauptbremszylinder M erzeugt wird. Die Hubverstellfeder 61 verschiebt sich zusammen mit der Kolben­ führung 38, und daher wird nur eine relativ kleine Betäti­ gungskraft zum Zusammendrücken der Hubverstellfeder 61 benö­ tigt. Die Vorrückbewegungen des Ventilkolbens 65, des Verstärkerkolbens 52 und der Kolbenführung 38 dauern an, bis das Vorderende des Verstärkerkolbens, das an das Führungs­ glied 21 anstößt, an das hintere Ende des Zylindergliedes 8 anstößt, während das Führungsglied 21 in das Zylinderglied 8 hineingedrückt wird. Dies ermöglicht es, daß ein ausrei­ chender hydraulischer Ausgangsdruck von dem Hauptbrems­ zylinder M abgeleitet wird. Dementsprechend ist es möglich, eine ausreichend hydraulische Bremskraft vorzusehen, selbst wenn ein Abfall des hydraulischen Drucks auftritt. Da das Führungsglied 21 innerhalb des Zylindergliedes 8 verschiebbar ist, kann außerdem das Führungsglied 21 relativ lang einge­ stellt werden, wobei der Hub des Ventilkolbens 65 sicherge­ stellt ist, wenn ein Abfall des hydraulischen Drucks auf­ tritt. Indem das Führungsglied 21 auf diese Weise relativ lang eingestellt wird, ist sichergestellt, daß die Führung des Ventilkolbens 65 zufriedenstellend erzielt werden kann.

Fig. 3 zeigt eine zweite Ausführungsform der Erfindung, welche sich von der ersten Ausführungsform darin unterschei­ det, daß eine Hubverstellfeder 61′ zusammengedrückt ange­ bracht ist zwischen dem Vorderende des Verstärkerkolbens 52 und dem Vorderende der Kolbenführung 38. Selbst bei der zwei­ ten Ausführungsform verschiebt sich die Hubverstellfeder 61′ zusammen mit der Kolbenführung 38, wenn ein Abfall des hydraulischen Drucks besteht, und daher wird nur eine relativ kleine Betätigungskraft zum Zusammendrücken der Hubverstell­ feder 61′ benötigt.

Wenn die hydraulische Verstärkervorrichtung gemäß jeder der oben beschriebenen Formen und ein Antiblockier-Bremssystem an dem Fahrzeug angebracht sind, ist es möglich, eine Rück­ schlagerscheinung des Antiblockier-Bremssystems zu mäßigen. Dies liegt daran, daß eine Zunahme des hydraulischen Drucks auf Grund des Rückschlags eine Zunahme des hydraulischen Drucks in der Ausgangsdruckkammer 59 erzeugt, wodurch der Verstärkerkolben 52 sich nach vorn verschiebt, um das Auslaß­ ventil 73 zu öffnen.

Claims (7)

1. Hydraulische Verstärkervorrichtung, gekennzeichnet durch einen Verstärkerzylinder (28), der mit einem hinteren Ende eines Zylinderkörpers (2) eines Hauptbremszylinders (M) gekoppelt ist, einen Verstärkerkolben (52), der verschiebbar in einer Kolbenführung (38) aufgenommen wird, welche in dem Verstärkerzylinder (28) angebracht ist und in einer Rückzugs­ richtung vorgespannt ist, einen Ventilkolben (65), der zu einem Betätigungsglied (1) führt und verschiebbar in dem Ver­ stärkerkolben (52) aufgenommen wird, eine hydraulische Ausgangsdruckkammer (59), die so bestimmt ist, daß sie zu einer Rückseite des Verstärkerkolbens (52) hinweist, eine hydraulische Eingangsdruckkammer (57), die zu einer Hydraulikdruck-Lieferquelle führt, ein Einlaßventil (72), das zwischen die Eingangs- und die Ausgangsdruckkammer (57, 59) zwischengeschaltet ist und geöffnet wird in Reaktion auf einen Vorrückvorgang des Ventilkolbens (65) relativ zu dem Verstärkerkolben (52), ein Auslaßventil (73), das zwischen­ geschaltet ist zwischen die Ausgangsdruckkammer (59) und eine Auslaßkammer (68), welche zu einem Ölbehälter führt und in Reaktion auf einen Vorrückvorgang des Ventilkolbens (65) relativ zu dem Verstärkerkolben (52) geschlossen wird, sowie eine Verstärkerkammer (24), die zu einer Rückseite eines Arbeitskolbens (4) in dem Hauptbremszylinder (M) hinweist und definiert ist zwischen dem Arbeitskolben (4) und einem Führungsglied (21), welches hinter dem Arbeitskolben (4) an­ geordnet ist, um in der Lage zu sein, an ein vorderes Ende des Verstärkerkolbens (52) anzustoßen, wobei ein Vorderende des Ventilkolbens (65) öldicht und verschiebbar durch das Führungsglied (21) geführt ist, um in die Verstärkerkammer (24) hineinzuragen, und wobei der Ventilkolben (65) durch­ bohrt ist mit einem Ölzufuhrkanal (77), welcher eine Verbindung zwischen der Eingangsdruckkammer (57) und der Verstärkerkammer (24) in Reaktion auf das Öffnen des Einlaßventils (72) zuläßt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenführung (38) eine erste Zylinderbohrung (50) und eine koaxial mit dieser verbundene zweite Zylinderbohrung (51) umfaßt mit einem Durchmesser (D 4), der kleiner ist als der Durchmesser (D 3) der ersten Zylinderbohrung (50), und daß der Verstärkerkolben (52) einen Abschnitt (52 a) größeren Durchmessers umfaßt, der verschiebbar in die erste Zylinder­ bohrung (50) eingesetzt ist, sowie einen Abschnitt (52 b) kleineren Durchmessers, der koaxial mit einem hinteren Ende des Abschnitts (52 a) größeren Durchmessers verbunden ist und verschiebbar in die zweite Zylinderbohrung (51) eingesetzt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsdruckkammer (59) zwischen der Kolbenführung (38) und dem Verstärkerkolben (52) so definiert ist, daß sie zu einer Rückseite des Abschnitts (52 a) größeren Durchmessers des Verstärkerkolbens (52) hinweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Auslaßventil (73) offen ist, wenn der Ventilkolben (65) sich bei einer Rückzuggrenze relativ zu dem Verstärkerkolben (52) befindet, und das Auslaßventil (73) vor dem Öffnen des Einlaßventils (72) bei Beginn der Vorrückbewegung des Ventil­ kolbens (65) relativ zu dem Verstärkerkolben (52) geschlossen wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Zylinderglied (8), das an dem Zylinderkörper (2) befestigt ist, wobei der Arbeitskolben (4) verschiebbar in dem Zylin­ derglied (8) aufgenommen wird und das Führungsglied (37) verschiebbar in einen hinteren Abschnitt des Zylindergliedes (8) eingesetzt ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärkerkolben (52) in einer Rückzugsrichtung vorge­ spannt ist durch die Wirkung einer Hubverstellfeder (61), die zwischen den Verstärkerkolben (52) und die Kolbenführung (38) zwischengeschaltet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeich­ net, daß die Kolbenführung (38) verschiebbar in den Verstärkerzylinder (28) eingesetzt ist, so daß eine Rückzug­ grenze der Kolbenführung (38) durch den Verstärkerzylinder (28) gebildet wird, und ferner gekennzeichnet durch eine ringförmige hydraulische Kammer (78), die zwischen dem Verstärkerzylinder (28) und der Kolbenführung (38) definiert ist, um zu der Hydraulikdruck-Lieferquelle zu führen und die Kolbenführung (38) in einer Rückzugsrichtung vorzuspannen, sowie eine Rückholfeder (48), die zwischen den Verstärker­ zylinder (28) und die Kolbenführung (38) zwischengeschaltet ist, um die Kolbenführung (38) in der Rückzugsrichtung vorzuspannen.