DE3916640A1

DE3916640A1 - Betaetigungseinheit fuer eine blockiergeschuetzte kraftfahrzeugbremsanlage

Info

Publication number: DE3916640A1
Application number: DE19893916640
Authority: DE
Inventors: Lothar Dipl Ing Schiel
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: ITT Automotive Europe GmbH
Priority date: 1988-07-01
Filing date: 1989-05-22
Publication date: 1990-12-06

Description

Die Erfindung betrifft eine Betätigungseinheit für eine blockiergeschützte Kraftfahrzeugbremsanlage, bestehend aus einem mit einem Druckmittelvorratsbehälter versehenen Hauptbremszylinder, vorzugsweise einem Tandemhauptzylinder, und einem ihm vorgeschalteten, mittels eines Eingangsglieds betätigbaren Unterdruck-Bremskraftverstärker, wobei der Primärkolben des Tandemhauptzylinders zweiteilig ausgebildet ist und aus einem Außenkolben und einem darin geführten Innenkolben besteht und eine im Unterdruck-Bremskraftverstärker eine Unterdruckkammer von einer Arbeitskammer trennende bewegliche Wand unabhängig vom Eingangsglied bewegbar ist und mit dem Außenkolben in Verbindung steht, und wobei eine mit dem Eingangsglied in Wirkverbindung stehende, hydraulische Kammer vorgesehen ist, in der ein wirkungsmäßig zwischen denn Eingangsglied und dem Innenkolben angeordneter Zwischenkolben geführt ist und deren Verbindung mit dem Druckmittelvorratsbehälter absperrbar ist, nach Patent . . . (Patentanmeldung P 38 22 260.4) .

Eine derartige Betätigungseinheit ist in der oben erwähnten Hauptanmeldung der Anmelderin beschrieben. Das Besondere an der vorbekannten Betätigungseinheit besteht darin, daß, um Pulsationen des Bremspedals in einem Regefall zu eliminieren, die bewegliche Wand des Unterdruck-Bremskraftverstärkers unabhängig von dem mit dem Bremspedal in Verbindung stehenden Eingangsglied bewegbar ist und daß eine mit dem Eingangslied in ist, deren Verbindung mit dem drucklosen Druckmittelvorratsbehälter absperrbar ist.

Als besonders nachteilig ist bei der bekannten Betätigungseinheit die Gefahr anzusehen, daß beim Auftreten eines falschen elektrischen Schaltsignals das vorzugsweise als elektromagnetisch betätigbares, stromlos offenes Ventil ausgebildete Rückschlagventil umschaltet und dem Druckmittelsvorratsbehälter sperrt, so daß die gesamte Bremsanlage außer Betrieb gesetzt wird. Weniger vorteilhaft sind auch die verhältnismäßig hohen Herstellungskosten.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die oben erwähnten Nachteile weitgehend zu eliminieren und eine Betätigungseinheit der eingang genannten Gattung dahingehend zu verbessern, daß eine erhebliche Erhöhung deren Betriebssicherheit bei gleichzeitigier Reduzierung der Herstellungskosten erreicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Primärdruckraum des Tandemhauptzylinders durch einen den Innenkolben aufnehmenden ersten Druckraum sowie einen den die koaxial zueinander ausgebildet und miteinander verbunden sind, und daß die hydraulische Kammer durch einen zwischen dem Außen- und dem Innenkolben dem Druckmittelvorratsbehälter durch eine relative Bewegung des Innenkolbens bzw. des mit ihm zusammenwirkenden Zwischenkolbens zum Außenkolben absperrbar bzw. freigebbar ist.

Eine besonders kostengünstig herstellbare Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes sieht vor, daß die Verbindung durch eine im Außenkolben ausgebildete Öffnung (Schnüffelloch) gebildet ist, die mit einem am Zwischenkolben angeordneten Dichtelement zusammenwirkt.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß das Eingangsglied (Ventilkolben) in axialem Abstand vom Innenkolben angeordnet ist, der unter Zwischenschaltung einer Druckfeder an der beweglichen Wand abgestützt ist. Durch diese Maßnahme wird eine Realisierung der Verstärker-Ansprechcharakteristik mit sprunghaften Anstieg der Ausgangskraft (sogen. "Springerfunktion") ermöglicht.

Eine wesentliche Verbesserung der Funktion bzw. des Pedalgefühls und eine erhebliche Senkung der Ansprechkraft sowie eine Verringerung der Hysterese wird bei einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Betätigungseinheit dadurch erreicht, daß der Zwischenkolben am Innenkolben verschiebbar vom Innenkolben mitnehmbar angeordnet ist und in Ruhestellung unter Wirkung einer Druckfeder am Außenkolben anliegt.

Um bei einem Ausfall des Primärdruckraumes im Sekundärdruckraum einen der Eingangskraft proportionalen Druckaufbau nach einer vorher festgelegten Charakteristik zu ermöglichen, sieht eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes vor, daß der Innenkolben an seinem dem Eingangsglied (Ventilkolben) zugewandten Ende eine Reaktionsvorrichtung aufweist, die beim Ausfall des Primärdruckkraumes eine der Eingangskraft proportionale Übertragung der Verstärkerkraft auf den Sekundärkolben ermöglicht.

Eine weitere Erhöhung der Betriebssicherheit wird schließlich im Rahmen einer Weiterbildung des Erfindungsgegestandes dadurch erreicht, daß zwischen dem Primärdruckraum des Hauptbremszylinders und der hydraulischen Kammer eine Druckmittelverbindung vorgesehen ist, die beim Unterdruckausfall freigegeben wird, wobei in der Druckmittelverbindung ein pneumatisch betätigbarees Ventil vorgesehen ist, dessen pneumatische Betätigungseinrichtung durch eine Unterdruckdose gebildet ist, deren Membranwand mit einem pneumatischen Differenzdruck beaufschlagbar ist.

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung von drei Ausführungsbeispielen anhand der beiliegenden Zeichnung hervor. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Betätigungseinheit im Axialschnitt;

Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung im Axialschnitt, teilweise weggebrochen, und

Fig. 3 ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer der Fig. 2 entsprechenden Darstellung.

Die in Fig. 1 gezeigte Betätigungseinheit besteht aus einem Unterdruck-Bremskraftverstärker 1, der über ein Eingangsglied 3 durch ein nicht gezeigtes Bremspedal betätigbar ist, sowie einem dem Unterdruck-Bremskraftverstärker 1 nachgeschalteten Hauptbremszylinder, vorzugsweise einem Tandemhauptzylinder 2, der mit einem Druckmittelsvorratsbehälter 4 in Verbindung steht. Der Unterdruck-Bremskraftverstärker 1 weist dabei zwei schalenförmige, mit ihren offenen Seiten zusammengebaute Gehäusehälften 48,49 auf, die ein Verstärkergehäuse 10 bilden. Mit der in Fig. 1 links gezeigten Gehäusehälfte 48 ist das aus zwei Gehäuseteilen 12, 13 bestehende Gehäuse 11 des Tandemhauptzylinders 2 fest verbunden, während in der rechten Gehäusehälfte 49 ein Steuerventil 58 aufnehmendes Steuerventilgehäuse 51 gleitend und abgedichtet geführt ist.

Der Innenraum des Verstärkergehäuses 10 wird durch eine darin angeordnete, aus einem Membranteller 8 und einer daran anliegenden Rollmembran 9 bestehende bewegliche Wand 7 in eine erste Arbeitskammer 5 sowie eine zweite Arbeits kammer 8 unterteilt, die bei einer Normalbremsung mittels des Steuerventils 58 belüftet wird. Das an sich bekannte Steuerventil 58 wird von einem mit dem Eingangsglied 3 verbundenen Ventilkolben 54 betätigt, der mit einem in einer hydraulischen Kammer 50 verschiebbar geführten, mit einem Dichtelement (Dichtmanschette 32) versehenen Zwischenkolben 16 in Verbindung steht. Zum Zurückstellen der beweglichen Wand 7 ist eine Rückstellfeder 17 vorgesehen, die zwischen dem vorderen Gehäuseteil 48 und dem Membranteller 8 eingespannt ist. Die hydraulische Kammer 50 ist durch einen Ringraum 18 gebildet, der einerseits durch einen mit dem Zwischenkolben 16 einteilig ausgebildeten Innenkolben 20 und andererseits einen den Zwischenkolben 16 bzw. den Innenkolben 20 umgebenden Außenkolben 21 begrenzt ist. Der als Tauchkolben ausgebildete Innenkolben 20 erstreckt sich in einen im innenliegenden Gehäuseteil 12 ausgebildeten ersten Druckraum 22, während der an der zylinderischen Oberfläche des Gehäuseteils 12 geführte, mit der beweglichen Wand 7 in kraftübertragender Verbindung stehende Außenkolben 21 einen zwischen der Oberfläche des innenliegenden Gehäuseteils 12 und der Wandung einer im außenliegenden Gehäuseteil 13 vorhandenen Bohrung 33 eingeschlossenen zweiten Druckraum 23 begrenzt. Die beiden Druckräume 22 und 23 sind durch eine im innenliegenden Gehäuseteil 12 vorgesehene Bohrung 52 miteinander verbunden und bilden den oben erwähnten Primärdruckraum 14, während der Innen- 20 mit dem Außenkolben 21 den Primärkolben 19 des Hauptbremszylinders 2 darstellen.

Um das in der hydraulischen Kammer 50 eingeschlossene Druckmittelvolumen bei Normalbremsung in den Druckmittelsvorratsbehälter 4 verschieben zu können sind zwischen dem Ringraum 18 und dem Druckmittelvorratsbehälter 4 zwei Druckmittelverbindungen 24, 25 vorgesehen. Während die mittels eines elektromagnetischen Rückhalteventils 46 absperrbare Druckmittelverbindung 25 in einen im inneren Gehäuseteil 12 ausgebildeten, im Ringraum 18 mündenden Kanal 26 übergeht, mündet die Druckmittelverbindung 24 in einem zwischen einer den Außenkolben 21 führenden Führungshülse 27 und der Oberfläche des Außenkolbens 21 ausgebildeten Ringraum 28, der einerseits über ein im Außenkolben 21 vorgesehenen Schnüffelloch 29 mit der hydraulischen Kammer 50 und andererseits mittels einer Nachlaufbohrung 30 mit einem im Inneren des Außenkolbens 21 durch den Zwischenkolben 16 begrenzten Nachlaufraum 31 in Verbindung steht. Das Rückhalteventil 46 wird mittels eines Elektromagneten 63 betätigt, dessen Anker 64 eine Zentralbohrung 65 aufweist, die einen Druckmittelkanal bildet. Ein im unteren Bereich des Rückhalteventils 46 ausgebildeter Dichtsitz 66 wirkt mit einem Ventilschließkörper 67 zusammen, der im dargestellten Beispiel als eine metallische Kugel ausgebildet ist, die durch eine Druckfeder 68 vorgespannt, in der Ruhestellung an zwei stromleitenden Elementen 69, 69′ anliegt, und mit ihnen eine elektrische Kontakteinrichtung bildet. Durch diese Anordnung wird eine einfache Überprüfung der Funktion des Rückhalteventils 46 ermöglicht.

Es ist jedoch auch denkbar, das Rückhalteventil 46 durch eine in die Verbindung 25 eingefügte Drosselstelle zu ersetzen.

Das bremspedalseitige Gehäuseteil 49 begrenzt zusammen mit einer darin angeordneten Trennwand 42 einen pneumatischen Ringraum 70. Das Gehäuseteil 49 weist dabei einen axialen Fortsatz 53 auf, der einen aus dem Verstärkergehäuse 10 herausragenden Teil des Steuerventilgehäuses 51 radial umgibt. In Steuerventilgehäuse 51 ist eine Hülse 55 eingeschoben, die einerseits in einem den pneumatischen Ringraum 70 nach außen hin abdichtenden, im Gehäuseteil 49 gelagerten Dichtring 43 und andererseits im Steuerventilgehäuse 51 mittels radialer Führungsrippen 56 geführt ist. Um die Oberfläche der Hülse 55 vor Verunreinigung zu schützen ist zwischen deren außerhalb des Fortsatzes 53 liegendem Ende und dem Ende des Fortsatzes 53 ein Faltenbalg 57 eingespannt. An ihrem ins Innere des Steuerventilgehäuses 51 hineinragenden Ende trägt die Hülse 55 einen elastischen Tellerventilkörper 44, der als Schließkörper mit je einem am Ventilkolben 54 bzw. am Steuerventilgehäuse 51 ausgebildeten Dichtsitz zusammenwirkt und mit diesen Dichtsitzen das Steuerventil 58 bildet.

An der Stirnseite des durch die Hülse 55 gehaltenen Tellerventilkörpers 44 stützt sich eine Kolbenstangen-Rückstellfeder 45 ab, die für eine Vorspannung des am Ventilkolben 54 ausgebildeten Dichtsitz gegenüber der Dichtfläche des Tellerventilkörpers 44 sorgt. Das hauptzylinderseitige Gehäuseteil 48 trägt eine pneumatische Ventilanordnung 62, die sowohl eine pneumatische Verbindung der beiden Arbeitskammern 5,6 miteinander als auch eine Belüftung der bremspedalseitigen Arbeitskammer 6 unabhängig von der Bremspedalstellung ermöglicht. Die Ventilanordnung 62 ist im dargestellten Beispiel durch ein am vorderen Gehäuseteil 48 angebrachtes, elektromagnetisch betätigbares 4/2-Wegeventil 71 gebildet, welches mit zwei plattenförmigen, koaxial angeordneten Dichtkörpern 60, 61 ausgestattet ist, die mit zwei entsprechend ausgebildeten Dichtsitzen zusammenwirken. Dadurch werden zwei koaxial zueinander angeordnete, sich durch das Verstärkergehäuse 10 hindurch erstreckende pneumatische Kanäle 73,74 abgesperrt bzw. freigegeben, wobei der radial innenliegende Kanal 74 in der ersten Arbeitskammer 5 sowie im Ringraum 70 mündet und die oben erwähnte Verbindung zwischen der ersten 5 und der zweiten Arbeitskammer 6 darstellt, während der zweite, radial außen liegende Kanal 73 für eine direkte Verbindung (über den pneumatischen Ringraum 70) der zweiten Arbeitskammer 6 mit der Atmosphäre sorgt. Um eine Trennung der beiden Arbeitskammern 5 und 6 im Bereich der pneumatischen Kanäle 73,74 zu erreichen, ist ein Faltenbalg 59 vorgesehen, der einerseits im Membranteller 8 und andererseits in der Nähe der Mündung des Kanals 74 am Ventil 71 eingeknöpft ist.

Die Funktionsweise der in der Fig. 1 dargestellten er findungsgemäßen Betätigungseinheit wird nachfolgend beschrieben: In der Ausgangsposition (bei stillstehendem Motor) können die beiden Arbeitskammern 5 und 6 unter Atmosphärendruck stehen, so daß die b wegliche Wand 7 druckausgeglichen ist und durch die Rückstellfeder 17 an einem nicht gezeigten Anschlag am hinteren Gehäuseteil 49 gehalten wird. Die Lage dieses Anschlags ist vorzugsweise so gewählt, daß ein vollständiger Abbau des im Primärdruckraum 14 herrschenden Druckes im Regelfall möglich ist. Da der Ventilkolben 54 durch den Anschlag am Verstärkergehäuse 10 bzw. 49 bzw. den Anschlag des Eingangsglieds 3 am nicht gezeigten Bremspedal positioniert ist, befindet sich das Steuerventil 58 in einem Zustand, in dem der am Ventilkolben 54 ausgebildete Atmosphärendichtsitz offen und der Unterdrucksitz am Steuerventilgehäuse 51 ge schlossen ist, so daß die beiden Arbeitskammern 5 und 6 voneinander getrennt sind. Wird nun die erste Arbeitskammer 5 evakuiert (beim Anlassen des Motors), so bewirkt die an die bewegliche Wand 7 einwirkende Druckdifferenz deren Bewegung in Richtung auf den Hauptbremszylinder 2 zu, so daß zunächst der Atmosphärendichtsitz geschlossen und unmittelbar danach der Unterdrucksitz geöffnet wird. Dadurch wird ein Evakuieren der inzwischen von der Atmosphäre getrennten zweiten Arbeitskammer 6 ermöglicht, so daß an der beweglichen Wand 7 erneut ein Gleichgewichtszustand auf tritt, in dem beide Dichtsitze des Steuerventils 58 ge schlossen sind und der Unterdruck-Bremskraftverstärker 1 sich in einer Bereitschaftsstellung befindet, die in der Fig. 1 dargestellt ist.

Wird nun beim Bremsen das nicht gezeigte Blemspedal be tätigt, so werden durch die Krafteinwirkung das Eingangs glied 3 mit dem Ventilkolben 54 nach links verschoben, wodurch das Steuerventil 58 betätigt wird. Dadurch wird an der beweglichen Wand 7 eine fußkraftproportionale Druckdifferenz eingesteuert, die eine Verstärkungskraft erzeugt, die eine Bewegung des Außenkolbens 21 in Betätigungsrichtung zur Folge hat. Da diese Bewegung synchron mit der des Zwischen- (16) bzw. Innenkolbens 20 erfolgt, (das Rückhalteventil 46 bleibt während der Normalbremsung offen), wird das Druckmittelvolumen aus der hydraulischen Kammer 50 sowohl über den Kanal 26, das offene Rückhalteventil 46 sowie die Druckmittelverbindung 25 als auch über das offene Schnüffelloch 29, den Ringraum 28 sowie die Druckmittelverbindung 24 in den drucklosen Druckmittelvorratsbehälter 4 verdrängt.

Durch die Vorschubbewegung des durch den Innen- (20) und Außenkolben 21 gebildeten Primärkolbens 19 wird im Primärdruckraum 14 bzw. 22, 33 ein hydraulischer Druck aufgebaut, der einerseits einen Druckaufbau im Sekundärdruckraum 15 zur Folge hat und andererseits zu den einzelnen Radbremsen weitergeleitet werden kann.

Das Betätigen und Lösen der Bremsen funktioniert somit wie bei einem bekannten Unterdruck-Bremskraftverstärker.

Wird während eines Bremsvorganges von einem oder mehreren der Sensoren einer mit der erfindungsgemäßen Betätigungseinheit ausgestatteten blockiergeschützten. Bremsanläge ein Blockieren des zugeordneten Rades festgestellt, so muß der im Hauptbremszylinder 2 auf gebaute Druck zumindest teilweise abgebaut werden. Es wird angenommen, daß die auf das Bremspedal einwirkende Kraft konstant bleibt. Nachdem der zentralen Regelelektronik der Bremsanlage von einem der Sensoren die oben erwähnte Blockierneigung gemeldet wurde, erzeugt diese Umschaltsignale, die ein gleichzeitiges Umschalten sowohl der Ventilanordnung 62 und somit ein Belüften der haupt bremszylinderseitigen Arbeitskammer 5 des Unterdruck-Bremskraftverstärkers 1 als auch des Rückhalteventils 46 bewirken, so daß die Verbindung 25 zwischen der hydraulischen Kammer 50 und dem Druckmittelsvorratsbehälter 4 abgesperrt wird. Das Bremspedal bleibt in der angesteuerten Position stehen. Die nun drucklos gewordene bewegliche Wand 7 mit dem Außenkolben 21 kehren unter der Wirkung der Rückstellfeder 17 nach rechts, so daß das im Außenkolben 21 ausgebildete Schnüffelloch 29 die Dichtmanschette 32 des Zwischenkolbens 16 überfährt und auch die zweite Verbindung 24 zwischen der hydraulischen Kammer 50 und dem Druckmittelvorratsbehälter 4 abgesperrt wird.

Da nunmehr auf die bewegliche Wand 7 keine Druckdifferenz einwirkt, (die bremspedalseitige Arbeitskammer 6 steht nach wie vor unter dem Atmosphärendruck) verschwindet auch die dadurch bedingte Verstärkungskraft.

Die beschriebene Wegnahme der Verstärkungskraft hat demnäch eine Druckreduzierung im Hauptbremszylinder 2 zur Folge.

Die in Fig. 2 gezeigte Ausführung des Erfindungs gegenstandes ermöglicht eine Realisierung der Ver stärkercharakteristik mit sprunghaftem Anstieg der Ausgangskraft (sog. "Springerfunktion"). Dabei ist der- Zwischenkolben 16 vom Innenkolben 20 getrennt auf dem letztgenannten verschiebbar angeordnet und liegt in Ruhe stellung unter der Wirkung einer Druckfeder 35 an einer am Außenkolben 21 ausgebildeten Ringfläche 72 an. Die Anordnung ist dabei vorzugsweise derart getroffen, daß der Zwischenkolben 16 bei der Betätigung vom Innenkolben 20 mitgenommen werden kann. Der Innenkolben 20 befindet sich bei der gezeigten Ausführung in einem Abstand z vom Ventilkolben 54 und stützt sich unter Zwischenschaltung einer Druckfeder 34 an der beweglichen Wand 7 ab.

Wird die in Fig. 2 dargestellte Betätigungseinheit betätigt, so wird der sich am Außenkolben 21 axial abstützende Zwischenkolben 16 mitgenommen, so daß zwischen den beiden Teilen keine Relativbewegung stattfinden kann.

Gleichzeitig wird vom Außenkolben 21 über die starke Druckfeder 34 auch der Innenkolben 20 mitgenommen, und zwar so lange, bis die Federkraft der Druckfeder 34 von der aus dem hydraulischen Druck im Primärdruckraum 14 resultierenden Gegenkraft überwunden wird. In diesem Augenblick kommt es zu einer Berührung zwischen dem Innenkolben 20 und dem Ventilkolben 54 (z=o), so daß der Innenkolben 20 nur durch die Wirkung der Betätigungskraft am Bremspedal verschoben wird.

In einem Regelfall, in dem die Verstärkungskraft weggenommen wird und das Rückhalteventil 46 umschaltet, kehren die bewegliche Wand 7 mit dem Außenkolben 21 unter der Wirkung der Rückstellfeder 17 zurück in die Ausgangslage, wobei dieser Bewegung unter Wirkung der Druckfeder 35 auch der Zwischenkolben 16 folgt. Die Vergrößerung des Primärdruckraumvolumens durch Zurückstellen des Außenkolbens 21 ermöglicht ein weiteres Verschieben des Innenkolbens 20, der zur Anlage am Zwischenkolben 16 kommt und in dieser Position stehen bleibt. Durch die Rückstellbewegung der beweglichen Wand 7 bzw. des Außenkolbens 21 wird die die zweite Verbindung 25 zwischen der hydraulischen Kammer 50 und dem Druckmittelvorratsbehälter 4 unterbrochen, indem das Schnüffelloch 29 die Dichtmanschette 32 überfährt.

Bei der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform ist zwischen der hydraulischen Kammer 50 und dem den Außenkolben 21 aufnehmenden zweiten Druckraum 23 eine hydraulische Druckmittelverbindung 75 vorgesehen, die im dargestellten Beispiel mittels eines vorzugsweise pneumatisch betätigbaren Ventils 76 bei einem Unterdruckausfall zu öffnen ist. Die Betätigungseinrichtung 77 besteht aus einer Unterdruckdose 78, deren Innenraum durch eine Membranwand 79 in eine evakuierbare Kammer 80 sowie eine Kammer 81 unterteilt ist, die in ständiger Verbindung mit der Atmosphäre steht. Die mittels einer Feder 82 vorgespannte Membranwand 79 betätigt das oben erwähnte Ventil 76 und zwar so, daß die Membranwand 79 bei intaktem Unterdrucksystem aufgrund der Druckdifferenz zwischen den beiden Kammern 80 und 81 eine Betätigungskraft aufbringt, die das Ventil 76 entgegen der Wirkung der Feder 82 in dessen Schließstellung hält, so daß die Druckmittelverbindung 75 unterbrochen ist. Bei einem Ausfall des im System herrschenden Unterdrucks wird die nun drucklose Membranwand 71 durch die Federkraft der Feder 82 nach oben gedrückt, und das Ventil 76 gibt die hydraulische Druckmittelverbindung 75 frei. Dadurch wird in einer einfachen Weise erreicht, daß beim Unterdruckausfall (Ausfall der Verstärkungskraft) das Volumen der Kammer 50 mit zum Druckaufbau im Primärkreis verwendet werden kann, so daß kein Pedalwegverlust stattfindet.

Der Fig. 3 ist weiter zu entnehmen, daß zwischen dem Außenkolben 21 und der beweglichen Wand 7 keine formschlüssige Verbindung vorgesehen ist, sondern, daß sich der Außenkolben 21 an der beweglichen Wand 7 unter der Wirkung einer im zweiten Druckraum 23 angeordneten Rückstellfeder 41 lediglich axial abstützt.

Um die durch den Aufbau des hydraulischen Druckes im Hauptbremszylinder 2 entstehende Reaktionskraft auch bei einem Ausfall des Primärdruckraumes 14 auf das Bremspedal übertragen zu können, ist im Abstützbereich des Außenkolbens 21 eine Reaktionsvorrichtung 40 vorgesehen, die eine der Eingangskraft proportionale Übertragung der Verstärkungskraft auf den Sekundärkolben 36 ermöglicht. Die vorzugsweise an dem dem Ventilkolben 54 zugewandten Ende des Innenkolbens 20 in dessen axialer zylindrischer Ausnehmung 39 angeordnete Reaktionsvorrichtung 40 besteht dabei aus einer am Innenkolben 20 axial anliegenden gummielastischen Reaktionsscheibe 37, die mit einer in die Ausnehmung 39 eingeschobenen Kraftübertragungshülse 38 zusammenwirkt, die als Anlage für die oben erwähnte, die "Springerfunktion" gewährleistende Druckfeder 34 dient und in der der Ventilkolben 54 geführt ist.

Bei intaktem Primärdruckraum 14 wird bei der Betätigung der Innenkolben 20 vom Außenkolben 21 über die Druckfeder 34 mitgenommen. Wird der Federkraft von der aus dem im Primärdruckraum 14 herrschenden hydraulischen Druck resultierenden Gegenkraft (Reaktionskraft) überwunden, so bleibt der Innenkolben 20 stehen; es kommt zu einer Berührung zwischen dem Eingangsglied = Ventilkolben 54 und der Reaktionsscheibe 37 (z₁=0, Fig. 3). Das der Reaktionsscheibe 37 abgewandte Ende der Kraftübertragungshülse 38 befindet sich im Abstand z ₂ von dem an der beweglichen Wand 7 abgestützten Außenkolben 21.

Bei einem im Primärdruckraum 14 bzw. in der daran angeschlossenen Leitung auftretenden Leck kann keine der Betätigungskraft entgegengesetzt wirkende Gegen-(Reaktions-)kraft aufgebracht werden, so daß der Außen- (21) sowie der Innenkolben 20 bei der Betätigung durchfallen. Der Innenkolben 20 kommt dabei zur Anlage am Sekundärkolben 36, wobei die gesamte Verstärkungskraft über die Druckfeder 34, die Kraftübertragungshülse 38 und den Innenkolben 20 übertragen wird. Der Außenkolben 21 stützt sich deshalb direkt an der Kraftübertragungshülse 38 ab (z₂=0, Fig. 3).

Bezugszeichenliste

1 Unterdruck-Bremskraftverstärker
2 Hauptbremszylinder
3 Eingangsglied
4 Druckmittelvorratsbehälter
5 erste Arbeitskammer
6 zweite Arbeitskammer
7 bewegliche Wand
8 Membranteller
9 Rollmembran
10 Verstärkergehäuse
11 Gehäuse
12 Gehäuseteil
13 Gehäuseteil
14 Primärdruckraum
15 Sekundärdruckraum
16 Zwischenkolben
17 Rückstellfeder
18 Ringraum
19 Primärkolben
20 Innenkolben
21 Außenkolben
22 erster Druckraum
23 zweiter Druckraum
24 Druckmittelverbindung
25 Druckmittelverbindung
26 Kanal
27 Führungshülse
28 Ringraum
29 Schnüffelloch
30 Nachlaufbohrung
31 Nachlaufraum
32 Dichtmanschette
33 Bohrung
34 Druckfeder
35 Druckfeder
36 Sekundärkolben
37 Reaktionsscheibe
38 Kraftübertragungshülse
39 Ausnehmung
40 Reaktionsvorrichtung
41 Rückstellfeder
42 Trennwand
43 Dichtring
44 Tellerventilkörper
45 Kolbenstangen-Rückstellfeder
46 Rückhalteventil
47 Steuerleitung
48 Gehäusehälfte
49 Gehäusehälfte
50 hydraulische Kammer
51 Steuerventilgehäuse
52 Bohrung
53 Fortsatz
54 Ventilkolben
55 Hülse
56 Führungsrippe
57 Faltenbalg
58 Steuerventil
59 Faltenbalg
60 Dichtkörper
61 Dichtkörper
62 pneumatische Ventilanordnung
63 Elektromagnet
64 Anker
65 Zentralbohrung
66 Dichtsitz
67 Ventilschließkörper
68 Druckfeder
69 Element
69′ Element
70 Ringraum
71 4/2-Wegeventil
72 Ringfläche
73 Kanal
74 Kanal
75 Druckmittelverbindung
76 Ventil
77 Betätigungseinrichtung
78 Unterdruckdose
79 Membranwand
80 Kammer
81 Kammer
82 Feder

Claims

1. Betätigungseinheit für eine blockiergeschützte Kraftfahrzeugbremsanlage, bestehend aus einem mit einem Druckmittelvorratsbehälter versehenen Hauptbremszylinder, vorzugsweise einem Tandemhauptzylinder, und einem ihm vorgeschalteten, mittels eines Eingangsglieds betätigbaren Unterdruck-Bremskraftverstärker, wobei der Primärkolben des Tandemhauptzylinders zweiteilig ausgebildet ist und aus einem Außenkolben und einem darin geführten Innenkolben besteht und eine im Unterdruck-Bremskraftverstärker eine Unterdruckkammer von einer Arbeitskammer trennende bewegliche Wand unabhängig vom Eingangsglied bewegbar ist und mit dem Außenkolben in Verbindung steht, und wobei eine mit dem Eingangsglied in Wirkverbindung stehende, hydraulische Kammer vorgesehen ist, in der ein wirkungsmäßig zwischen dem Eingangsglied und dem Innenkolben angeordneter Zwischenkolben geführt ist und deren Verbindung mit dem Druckmittelvorratsbehälter absperrbar ist, nach Patent . . . (Patentanmeldung P 38 22 260.4) dadurch gekennzeichnet, daß der Primärdruckraum (14) des Tandemhauptzylinders (2) durch einen den Innenkolben (20) aufnehmenden ersten Druckraum (22) sowie einen den Außenkolben (21) aufnehmenden zweiten Druckraum (23) gebildet ist, die koaxial zueinander ausgebildet und miteinander verbunden sind, und daß die hydraulische Kammer (50) durch einen zwischen dem Außen- (21) und dem Innenkolben (20) ausgebildeten Ringraum (18) gebildet ist, dessen Verbindung (24) mit dem Druckmittelvorratsbehälter (4) durch eine relative Bewegung des Innenkolbens (20) bzw. des mit ihm zusammenwirkenden Zwischenkolbens (16) zum Außenkolben (21) absperrbar bzw. freigebbar ist.

2. Betätigungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung durch eine im Außenkolben (21) ausgebildete Öffnung (Schnüffelloch (29)) gebildet ist, die mit einem am Zwischenkolben (16) angeordneten Dichtelement (32) zusammenwirkt.

3. Betätigungseinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (11) des Hauptbremszylinders (2) aus zwei ineinander geschobenen zylindrischen Gehäuseteilen (12,13) besteht, wobei der erste Druckraum (22) im innenliegenden Gehäuseteil (12) ausgebildet ist und der zweite Druckraum (23) einerseits durch die Ob rfläche des innenliegenden Gehäuseteils (12) und andererseits durch die Wandung einer im außenliegenden Gehäuseteil (13) vorgesehenen Bohrung (33) begrenzt ist.

4. Betätigungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenkolben (21) in einer ins außenliegende Gehäuseteil (13) eingeschobenen, daran axial abgestützten Führungshülse (27) geführt ist, die mit dessen Oberfläche einen der hydraulischen Kammer (50) zugeordneten Ringraum (28) begrenzt.

5. Betätigungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Eingangsglied (Ventilkolben (54)) in axialem Abstand (z) vom Innenkolben (20) angeordnet ist, der unter Zwischenschaltung einer Druckfeder (34) an der beweglichen Wand (7) abgestützt ist.

6. Betätigungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenkolben (16) am Innenkolben (20) verschiebbar, vom Innenkolben (20) mitnehmbar angeordnet ist und in Ruhestellung unter Wirkung einer Druckfeder (35) am Außenkolben (21) anliegt.

7. Betätigungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenkolben (20) an seinem dem Eingangsglied (Ventilkolben (54)) zugewandten Ende eine Reaktionsvorrichtung (40) aufweist, die beim Ausfall des Primärdruckraumes (14) eine der Eingangskraft proportionale Übertragung der Verstärkungskraft auf den Sekundärkolben (36) ermöglicht.

8. Betätigungseinheit nach Anspruch 7 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionsvorrichtung (40) durch eine am Innenkolben (20) axial anliegende elastische Reaktionsscheibe (37) sowie eine an der Reaktionsscheibe (37) anliegende Kraftübertragungshülse (38) gebildet ist, in der das Eingangsglied (Ventilkolben (54)) geführt ist und die als Abstützung der Druckfeder (34) dient.

9. Betätigungseinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionsscheibe (37) sowie die Kraftübertragungshülse (38) in einer zylindrischen Ausnehmung (39) des Innenkolbens (20) angeordnet sind.

10. Betätigungseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenkolben (21) unter Wirkung einer im zweiten Druckraum (23) angeordneten Rückstellfeder (41) an der beweglichen Wand (7) anliegt.

11. Betätigungseinheit nach dem Oberbegriff des Anspruches 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Primärdruckraum (14) des Hauptbremszylinders (2) und der hydraulischen Kammer (50) eine Druckmittelverbindung (75) vorgesehen ist, die beim Unterdruckausfall freigegeben wird.

12. Betätigungseinheit nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß in der Druckmittelverbindung (75) ein mittels einer pneumatischen Betätigungseinrichtung (77) schaltbares Ventil (76) vorgesehen ist.

13. Betätigungseinheit nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die pneumatische Betätigungseinrichtung (77) durch eine Unterdruckdose (78) gebildet ist, deren Membranwand (79) mit einem pneumatischen Differenzdruck beaufschlagbar ist.

14. Betätigungseinheit nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der pneumatische Differenzdruck dem Druckunterschied zwischen dem die Unterdruckkammer (5) des Unterdruck-Bremskraft verstärkers (1) beaufschlagenden Unterdruck und dem Atmosphärendruck entspricht.

15. Betätigungseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der zwischen der hydraulischen Kammer und dem Druckmittelvorratsbehälter eine zweite, Verbindung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Verbindung eine Drosselstelle enthält.

16. Betätigungseinheit nach dem Oberbegriff des Anspruches 15, bei der die zweite Verbindung mittels eines elektromagnetisch betätigbaren Ventils absperrbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilschließkörper (67) in der Ruhestellung an zwei stromleitenden Elementen (69,70) anliegt, die mit ihm eine elektrische Kontakteinrichtung bilden.

17. Betätigungseinheit nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (64) des Betätigungs-Elektromagneten (63) mit einer Zentralbohrung (65) versehen ist, die als Druckmittelkanal dient.