DE69807820T2

DE69807820T2 - Bremskraftverstärker mit integriertem hauptzylinder

Info

Publication number: DE69807820T2
Application number: DE69807820T
Authority: DE
Inventors: Lee Harbaugh
Original assignee: Robert Bosch LLC
Current assignee: Robert Bosch LLC
Priority date: 1997-06-20
Filing date: 1998-06-10
Publication date: 2003-08-07
Anticipated expiration: 2018-06-11
Also published as: JP2000514757A; US5802852A; EP0918674B1; JP3404753B2; DE69807820D1; EP0918674A1; WO1999001323A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Bremskraftverstärker mit einem vollkommen integrierten Hauptzylinder zur Versorgung einer Bremsanläge mit druchbeaufschlagtem Hydraulikfluid zur Bewirkung einer Bremsbetätigung.

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK

Die US-PS 5,233,911 offenbart einen typischen Tandem- Bremskraftverstärker, durch den eine Kraft zur Bewirkung einer Bremsbetätigung erzeugt wird. Bei einem solchen Bremskraftverstärker ist der Innenraum durch eine entsprechende erste und zweite Wand in eine erste und eine zweite vordere Kammer und eine erste und eine zweite hintere Kammer unterteilt. Die erste vordere Kammer ist außen über eine Leitung mit einer ersten Druckfluidquelle und innen durch verschiedene Durchgänge in einer Nabe, die der ersten und der zweiten Wand zugeordnet sind, direkt mit der zweiten vorderen Kammer und der ersten und der zweiten hinteren Kammer verbunden. Ein in der Nabe angeordnetes Steuerventil ist so positioniert, daß der erste Fluiddruck in die erste und zweite hintere Kammer weitergeleitet wird, um eine Ruhe- oder Bereitschaftsstellung zu definieren. Als Reaktion auf eine Eingangskraft wird das Steuerventil so positioniert, daß der ersten und der zweiten hinteren Kammer ein zweiter Fluiddruck zugeführt wird, so daß an der ersten und zweiten Wand eine Druckdifferenz erzeugt wird. Diese Druckdifferenz wirkt auf die erste und die zweite Wand zur Erzeugung einer Ausgangskraft ein, die zu einem Hauptzylinder geliefert wird, um die Bewirkung einer Bremsbetätigung zu unterstützen. Bei Beendigung der Eingangskraft führt eine Feder das Steuerventil in eine Ruhe- oder Bereitschaftsstellung der ersten Betriebsart zurück, während das zweite Fluid aus der ersten und zweiten hinteren Kammer abgelassen wird, damit wieder der erste Fluiddruck in der ersten und zweiten hinteren Kammer vorhanden sein kann. Der Unterdruck-Bremskraftverstärker dieser Art funktioniert auf angemessene Weise zur Unterstützung der Bewirkung einer Bremsbetätigung.
Die US-PS 4,409,885, 4,942,738 und 5,329,769 offenbaren Bremskraftverstärker- und Hauptzylinderanordnungen, bei denen mindestens ein Teil des Hauptzylindergehäuses im Innenraum des Kraftverstärkergehäuses zur Definition einer integrierten Bremsanordnung angeordnet ist. Solche Bremskraftverstärker arbeiten auf zufriedenstellende Weise, nehmen aber aufgrund ihrer Gesamtgröße sehr viel Platz unter der Motorhaube ein, wenn sie in einem Fahrzeug installiert sind.

KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Bremsanordnung mit einem integrierten Bremskraftverstärker und Hauptzylinder, bei der der Hauptzylinder vollständig in der vorderen Kammer des Bremskraftverstärkers festgehalten wird, um einer Bremsanlage Druckfluid zuzuführen.
Gemäß dieser Erfindung ist der Innenraum des Gehäuses des Bremskraftverstärkers durch eine bewegliche Wand zur Definition einer ersten und einer zweiten Kammer getrennt. Die erste Kammer ist mit einer ersten Fluidquelle, wie zum Beispiel in einem Einlaßkrümmer eines Fahrzeugs erzeugtes Vakuum, verbunden. Die bewegliche Wand weist eine Nabe zum Festhalten eines Steuerventils auf. Das Steuerventil steuert die Verbindung der ersten Fluidquelle mit der ersten und der zweiten Kammer in einer ersten Betriebsart, während es in einer zweiten Betriebsart nach Unterbrechung der Verbindung der ersten Fluidquelle mit der zweiten Kammer diese mit einer zweiten Fluidquelle, wie zum Beispiel Luft in der umliegenden Umgebung, verbindet, um an der beweglichen Wand eine Druckdifferenz zu erzeugen. Die Druckdifferenz wirkt auf die bewegliche Wand zur Erzeugung einer Betätigungskraft ein, um einer Bremsanlage zugeführtes Fluid mit Druck zu beaufschlagen und so eine Bremsbetätigung zu bewirken. Die Druckbeaufschlagung des Fluids erfolgt in der in der ersten Kammer angeordneten Hauptzylinderanordnung, die durch eine Führungskonstruktion gekennzeichnet ist, welche sich von einem Endglied erstreckt, das am Gehäuse der Bremsanordnung befestigt ist und in die erste Kammer ragt. Das Endglied weist einen mit einem einen Fluidvorrat enthaltenden Behälter verbundenen Einlaßdurchgang sowie einen mit dem ersten und dem zweiten Zweig der Bremsanlage verbundenen ersten und zweiten Durchgang auf. Ein erstes zylindrisches Glied weist ein erstes Ende und ein zweites Ende mit einer vom ersten zum zweiten Ende verlaufenden Sackbohrung auf. Das erste Ende nimmt das Endglied gleitend und abdichtend in Eingriff, das eine Führung zur Verbindung der Sackbohrung mit dem Einlaßdurchgang und dem ersten und zweiten Durchgang im Endglied bereitstellt. Ein Reaktionsglied ist zwischen dem zweiten Ende und dem Nabenglied angeordnet. Das zweite Ende des ersten zylindrischen Glieds ist mit dem Nabenglied gleitend verbunden. Ein elastisches Glied drängt das erste zylindrische Glied zum Reaktionsglied, um eine Druckkammer in der Sackbohrung zu definieren. Eine am zweiten Ende des ersten zylindrischen Glieds und mit dem Endglied abdichtend in Eingriff stehende Hülse teilt die Druckkammer in eine erste und zweite Kammer, die getrennt und unabhängig sind. Die durch Bewegung der beweglichen Wand erzeugte Betätigungskraft wirkt durch das Reaktionsglied zur anfänglichen Bewegung des ersten zylindrischen Glieds und ausschließlichen Verbindung der ersten und der zweiten Druckkammer mit dem ersten und dem zweiten Zweig dar Bremsanlage. Nach Überwindung des elastischen Glieds bewegt die Betätigungskraft das erste zylindrische Glied weiter zum Endglied hin und Druckfluid in die erste und die zweite Druckkammer. Der einer Bewegung des ersten zylindrischen Glieds entgegenwirkende Widerstand wird durch das Reaktionsglied als Reaktionskraft weitergeleitet. Die Reaktionskraft bewegt das zylindrische Glied auf die Nabe zu, um einem Bediener anzuzeigen, daß dem ersten und dem zweiten Zweig der Bremsanlage Fluiddruck zugeführt wird, um eine Bremsbetätigung zu bewirken.
Ein Vorteil dieser Bremsanordnung wird dadurch erzielt, daß einen Hauptzylinder definierende konzentrische Zylinder in einer Kraftverstärkereinheit angeordnet werden, um den Gesamtplatzbedarf für die Installation in einem Fahrzeug zu verringern.
Noch ein weiterer Vorteil dieser Erfindung wird durch die völlige Integration eines Hauptzylinders in einem Bremskraftverstärker zur Verringerung des Gesamtplatzbedarfs erzielt, der zur Anordnung einer Bremsanordnung in einem Fahrzeug benötigt wird.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine Schnittansicht eines integrierten Bremskraftverstärkers und Hauptzylinders mit einer ersten und zweiten Druckkammer, die konzentrisch zueinander sind, gemäß den Grundzügen der Erfindung;
Fig. 1(a) ist eine vergrößerte Schnittansicht des umschlossenen Bereichs 1(a) von Fig. 1, die die Beziehung zwischen dem Ausgleichszylinder und dem Endglied zeigt;
Fig. 2 ist eine Schnittansicht einer anderen Ausführungsform eines integrierten Bremskraftverstärkers und Hauptzylinders nach der Definition von Fig. 1;
Fig. 3 ist eine Schnittansicht der Beziehung zwischen dem Druckkolben, Ausgleichszylinder und Endglied nach Fig. 2 in einer betätigten Betriebsart;
Fig. 3(a) ist eine Schnittansicht der Konstruktion für den Druckkolben und das Reaktionsglied für den integrierten Bremskraftverstärker und Hauptzylinder nach Fig. 2;
Fig. 3(b) ist eine Schnittansicht einer anderen Ausführungsform des Reaktionsglieds für die Konstruktion nach Fig. 3(a);
Fig. 4 ist eine Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform eines integrierten Bremskraftverstärkers und Hauptzylinders mit einer ersten und einer zweiten Druckkammer, die in einer Linie angeordnet sind, wobei die Größe solcher Druckkammern durch Miteinanderverrasten eines der ersten und der zweiten Feder zugeordneten Arretiermechanismus definiert werden;
Fig. 5 ist eine Schnittansicht einer anderen Ausführungsform eines integrierten Bremskraftverstärkers und Hauptzylinders mit einer ersten und einer zweiten Druckkammer, die in einer Linie angeordnet sind, wobei die Größe solcher Druckkammern durch Federn definiert wird, die eine Scheibe an einem Rohr in einem zylindrischen Glied positionieren;
Fig. 6 ist eine Schnittansicht des integrierten Bremskraftverstärkers und Hauptzylinders nach Fig. 5 in einer betätigten Stellung;
Fig. 7 ist eine Schnittansicht eines Proportionalmechanismus zur Weiterleitung von Druckfluid von einer integrierten Bremsanordnung und einem Hauptzylinder;
Fig. 8 ist eine Schnittansicht, die die zwischen einem zylindrischen Glied und einem Endglied gebildete mechanische Verbindung darstellt;
Fig. 9 ist eine Schnittansicht, die einen Hydraulikreaktionsmechanismus zur Verwendung in einem integrierten Bremskraftverstärker und. Hauptzylinder darstellt; und
Fig. 10 ist eine perspektivische Darstellung eines Arretiermechanismus für den integrierten Bremskraftverstärker und Hauptzylinder nach Fig. 4.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG

In der gesamten ausführlichen Beschreibung werden gleiche Bauteile in den verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet.
Der durch diese Erfindung definierte integrierte Bremskraftverstärker und Hauptzylinder werden durch die Bremsanordnung in Fig. 1 dargestellt. Die Bremsanordnung 10 weist ein Gehäuse auf, das durch Verbindung einer ersten Schale 12 mit einer zweiten Schale 14 durch eine Reihe von Verriegelungsvorsprüngen 16 (von denen nur einer gezeigt ist) gebildet wird. Die erste Schale 12 weist eine Endwand 20 mit einer axialen Öffnung 22 darin zur Aufnahme eines Endmittels 18 auf, durch das die Bremsanordnung 10 mit einem ersten und einem zweiten Zweig einer Bremsanlage verbunden ist. Eine Öffnung 24 in der Schale 12 nimmt ein erstes Einwegeventil (Rückschlagventil) 26 auf, das mit einem Einlaßkrümmer für ein Fahrzeug verbunden ist. Der Innenraum des Gehäuses ist durch eine bewegliche Wand 30, 30' getrennt. Die bewegliche Wand 30, 30' enthält eine Membran 36, 36' mit einer ersten Wulst 40, 40, die gegen die Umfangsfläche 38 des Gehäuses gehalten wird, und einer zweiten Wulst 42, 42', die in einer Nut 44, 44' an einem Nabenglied 46 zur Definition einer ersten 32, 32' und zweiten 34, 34' Kammer im Gehäuse festgehalten wird. Die erste Kammer 32, 32' eist über das Rückschlagventil 26 mit einer ersten Fluidquelle (Vakuum) dauerhaft verbunden, während die zweite Kammer 34, 34' durch eine Bohrung 48 und einen Durchgang 49 im Nabenglied 46 mit der ersten Kammer 32, 32' als Funktion des Steuerventils 50 gezielt verbunden wird. Das Steuerventil 50 ist in einem Vorsprung 45 angeordnet, der sich durch eine Öffnung im Gehäuse 14 erstreckt und einen Stößel 52, eine Telleranordnung 54 und eine Eingangsstange 56 enthält. Der Betrieb des Steuerventils 50 ist mit dem des in der US-PS 4,953,446 beschriebenen Steuerventils identisch und zur Funktion in einer ersten Betriebsart, in der die zweite Kammer 34, 34' mit der ersten Kammer 32, 32' verbunden ist, um eine freie Verbindung zwischen der ersten Fluidquelle (Vakuum) und der zweiten Kammer 34, 34' zu gestatten, wie in Fig. 1 dargestellt, und in einer zweiten Betriebsart, nachdem die Tellerfläche 55 den Sitz 53 in Eingriff genommen hat, um die Verbindung zwischen der ersten Fluidquelle durch den Durchgang 49 zu beenden und die zweite Kammer 34, 34' mit einer zweiten Fluidquelle (Luft in der umliegenden Umgebung) in Verbindung zu setzen und so eine Druckdifferenz an der beweglichen Wand 30, 30' zu erzeugen, ausgelegt. Diese Druckdifferenz wirkt auf die bewegliche Wand 30, 30' ein und erzeugt so eine Betätigungskraft zur Druckbeaufschlagung von Fluid zur Bewirkung einer Bremsbetätigung.
Die Druckbeaufschlagung von Fluid erfolgt in der Bremsanordnung 10 durch die Beziehung des Endmittels 18, eines damit gleitend verbundenen ersten zylindrischen Mittels 60, eines Reaktionsglieds 120, durch das eine Betätigungskraft auf das erste zylindrische Mittel 60 übertragen wird, und eines elastischen Mittels 80 zur Positionierung der beweglichen Wand 30, 30' im Gehäuse der Bremsanordnung 10.
Das in den Fig. 1(a) und 7 ausführlicher gezeigte Endmittel 18 weist ein Gehäuse 90 auf, das durch Schrauben 19 (von denen nur eine dargestellt ist) an der Wand 20 des Gehäuses 16 befestigt ist. Das Gehäuse 90 weist einen ringförmigen Vorsprung 17, der sich in die erste Kammer 32, 32' erstreckt, und einen Einlaßdurchgang 92 zur Verbindung einer ersten Fläche 94 mit einem Behälter 96, einem mit einem ersten Zweig der Bremsanlage verbundenen ersten Durchgang 98 und einen mit einem zweiten Zweig der Bremsanlage verbundenen zweiten Durchgang 100 auf. Das Gehäuse 90 enthält eine Bohrung 104, die durch eine Öffnung 106 mit einem ersten Durchgang 98 und durch eine Öffnung 108 mit dem zweiten Durchgang 100 verbunden ist. Ein Kolben 110 ist in der Bohrung 104 zwischen einem ersten Sitz 112 neben einer mit dem ersten Zweig der Bremsanlage verbundenen Auslaßöffnung 116 und einem zweiten Sitz 114 neben einer mit dem zweiten Zweig der Bremsanlage verbundenen Auslaßöffnung 118 angeordnet. Der in die erste Kammer 32, 32' ragende zylindrische Vorsprung 17 weist eine Umfangsfläche 22 mit einer Nut 102 daran zur Aufnahme einer Dichtung 104 zur Abdichtung der ersten Kammer 32, 32' gegen die umliegende Umgebung auf. Der Kolben 110 weist an seiner Mitte eine Vertiefung 111 zur Aufnahme eines Kontakts 113 für einen Sensor 115 auf. Wenn der der Bohrung 104 durch die Öffnungen 106 und 108 zugeführte Fluiddruck im wesentlichen gleich ist, ist der Kolben 110 zentriert, wie in Fig. 7 dargestellt. Sollte sich der durch eine der beiden Öffnungen 106 oder 108 zugeführte Fluiddruck jedoch unterscheiden, wird am Kolben 110 eine Druckdifferenz erzeugt, die bewirkt, daß sich der Kolben entweder zu Sitz 112 oder 114 bewegt, um eine Verbindung mit dem den niedrigeren Druck aufweisenden Zweig zu verhindern. Während sich der Kolben 110 zum geeigneten Sitz 112 oder 114 bewegt, bewegt sich der Kontakt 113 aus der Vertiefung heraus und aktiviert den Sensor 115 zur Zuführung einer Eingabe zu einer Anzeige zwecks Informierung eines Bedieners über eine in der Bremsanlage herrschende Fluiddifferenz.
Wie in Fig. 1 gezeigt, weist die Wand 20 einen Flansch 21 auf, der sich in die erste Kammer 32, 32' erstreckt und eine Führung für das Gestängemittel 120 bildet, das das Endmittel 18 und das erste zylindrische Mittel 60 miteinander verbindet.
Das in Fig. 1 gezeigte Gestängemittel enthält ein zweites zylindrisches Mittel 122 mit einem ersten Ende 124 und einem zweiten Ende 126. Eine Umfangsfläche neben dem ersten Ende 124 nimmt eine durch einen Flansch 21 an der Endwand 20 der Schale 12 gebildete Bohrung gleitend in Eingriff und definiert so eine Ausgleichskammer 128 neben der Fläche 94 am Vorsprung 17 am Gehäuse 90 des Endmittels 18. Das zweite zylindrische Mittel 122 weist einen entlang seiner Axialebene angeordneten ersten Durchgang 130 und einen vom ersten Durchgang 130 versetzten zweiten Durchgang 132 auf, die sich beide vom ersten Ende 124 zum zweiten Ende 126 erstrecken. Das zweite zylindrische Mittel 122 enthält einen ringförmigen Schlitz 136, der sich vom zweiten Ende 126 zum ersten Ende 124 erstreckt, und einen dritten Durchgang 134, der den ringförmigen Schlitz 136 mit der Ausgleichskammer 128 verbindet.
Das erste zylindrische Mittel 60 weist ein geöffnetes erstes Ende 70 und ein geschlossenes zweites Ende 72 zur Definition einer Sackbohrung 74 auf. Die Sackbohrung 74 erstreckt sich vom ersten Ende 70 zum zweiten Ende 72. Das, geöffnete Ende 70 des ersten zylindrischen Mittels 60 nimmt die Umfangsfläche des zweiten zylindrischen Mittels 122 abdichtend und gleitend in Eingriff, um eine abgedichtete Kammer für die Sackbohrung 74 im ersten zylindrischen Mittel 60 zu definieren. Das geschlossene zweite Ende 72 wird durch Zusammenfügen einer Endkappe 76 mit dem ersten zylindrischen Mittel 60 durch eine Gewindeverbindung 78 gebildet. Die Endkappe 76 weist einen ringförmige Vorsprung 80 auf, der sich in eine entsprechende Ringnut 47 am Nabenglied 46 erstreckt. Eine mit der Endkappe 76 verschraubte Hülse 82 erstreckt sich in den ringförmigen Schlitz 136 im zweiten zylindrischen Mittel 122 und unterteilt so den Innenraum der abgedichteten Kammer in eine erste Druckkammer 84 und eine zweite Druckkammer 86.
Das aus einer ersten Feder 88 und einer zweiten Feder 89 bestehende elastische Mittel 80 befindet sich in der ersten bzw. der zweiten Druckkammer 84 und 86, um das erste zylindrische Mittel 60 auf das Reaktionsmittel 120 zu zu drängen.

Funktionsweise der Erfindung

Bei Betrieb eines Fahrzeugs wird in der Bremsanordnung 10 am Einlaßkrümmer erzeugtes Vakuum durch die Leitung 11 zum Rückschlagventil 26 geleitet. Wenn am Rückschlagventil 26 Vakuum vorliegt, wird Luft aus der Kammer 32, 32' evakuiert, und aufgrund der Stellung des Steuerventils 50 wird auch aus der Kammer 34, 34' Luft evakuiert, um den Fluiddruck in der Kammer 34, 34' mit dem Fluiddruck in der Kammer 32, 32' auszugleichen. Zwischen der Kammer 32 und 32' herrscht eine freie Strömungsverbindung, und infolgedessen sind die Fluiddrücke darin immer identisch, da zwischen ihnen aufgrund des radialen Durchgangs 33 im Nabenglied 46 Luft frei strömen kann. Jedoch hängt die Strömungsverbindung zwischen der Kammer 32 und der Kammer 34, 34' von der Stellung des Tellerventils 54 und des Unterdrucksitzes 53 am Vorsprung 45 des Nabenglieds 46 und des Atmosphärendrucksitzes am hinteren Teil des Stößels 52 ab, wie sie durch die Eingangsstange 56 des Steuerventils 50 hergestellt wird.
Das Steuerventil 50, das auf die in der US-PS 4,953,466 beschriebene Weise funktioniert, weist eine Ausgleichsbetriebsart auf, in der die Fläche 55 des Tellerventils 54 vom Unterdrucksitz 53 abgehoben ist und Luft aus der Kammer 34, 34' evakuiert wird, indem sie von der Kammer 34' zur Kammer 34 über die Öffnung 61 und den Durchgang 63 im Nabenglied 46 zur Bohrung 48 und von der Bohrung 48 um das Ende des Stößels 52 und den Unterdrucksitz 53 herum zu dem mit der Kammer 32 verbundenen Durchgang 49 strömt. Der Luftstrom entlang diesem Strömungsweg besteht solange, bis der Fluiddruck in der Kammer 34, 34' mit dem Fluiddruck in der Kammer 32, 32' identisch ist, und danach positionieren die kombinierten Kräfte der an die Schubstange 56 angreifenden Rückstellfeder 57 und der an die Telleranordnung 54 angreifenden Ventilfeder 59 die Telleranordnung 54 am Unterdrucksitz 55 am Vorsprung 45 der Nabe 46 und am Atmosphärendrucksitz am hinteren Teil des Stößels 52 zur Definition einer Bereitschaftsstellung oder Ruhe-Betriebsart für die Bremsanordnung 10. In dieser Ruhe-Betriebsart wird Fluid vom Behälter 96 der Ausgleichskammer 128 frei zugeleitet und so der ersten und der zweiten Druckkammer 84 und 86 im ersten zylindrischen Mittel 60 und dem ersten und dem zweiten Zweig der Bremsanlage durch das Endmittel 18 zugeführt.
Wenn ein Bediener eine Bremsbetätigung bewirken möchte, wird an die Schubstange 56 eine Eingangskraft angelegt, um den Stößel 52 mit einer Linearbewegung zu beaufschlagen. Die anfängliche Bewegung des Stößels 52 gestattet, das die Tellerfeder 59 die Fläche 55 am Tellerglied 54 in abdichtenden Kontakt mit dem Unterdrucksitz 53 drängt und sich danach der Atmosphärendrucksitz am Stößel 52 vom Tellerglied 54 wegbewegt, damit Luft über einen Haltekeilschlitz, den Durchgang 63 und die Öffnung 61 im Nabenglied 46 in die Kammer 34, 34' strömen kann. Wenn in der Kammer 34, 34' Luft und in der Kammer 32, 32' Vakuum vorhanden ist, entsteht an der beweglichen Wand 30, 30' eine Druckdifferenz. Diese Druckdifferenz erzeugt eine Betätigungskraft, die die bewegliche Wand 30, 30' zur Endwand 20 der Schäle. 12 bewegt. Die anfängliche Bewegung der Wand 30, 30' wird über das Reaktionsglied 120 sofort auf das erste zylindrische Mittel 60 übertragen. Das zylindrische Mittel 60, das elastische Mittel 80 und das Gestängemittel 120 bewegen sich anfänglich wie eine Einheit, um Dichtungen 125 und 127 an der Fläche des ersten Endes 124 des zylindrischen Mittels 122 mit der Fläche 94 am Vorsprung 17 des Gehäuses 90 in Eingriff zu bringen, um die Ausgleichskammer 128 gegen zwischen der Kammer 84 und dem ersten Zweig mittels Durchgang 130 und Durchgang 98 im Endmittel 18 und zwischen der Kammer 86 und dem zweiten Zweig mittels Durchgang 132 und Durchgang 100 im Endmittel 18 hergestellte Strömungswege abzudichten. Es versteht sich, daß die Weiterleitung von Ausgleichsfluid vom Behälter 96 bei beiden Kammern 84 und 86 gleichzeitig beendet wird, wodurch die Druckbeaufschlagung von Fluid darin sofort gleichzeitig beginnen kann. Eine solche Druckbeaufschlagung beginnt, nachdem das zweite zylindrische Mittel 122 aufgesetzt hat und die Betätigungskraft die Federn 88 und 89 überwindet, um das erste zylindrische Mittel 60 zu bewegen, das nun auf der Umfangsfläche neben dem zweiten Ende 126 des zylindrischen Mittels 122 gleitet, um Fluid in den Kammern 84 und 86 mit Druck zu beaufschlagen. Während der Druckbeaufschlagung des Fluids in den Kammern 84 und 86 bewegt sich die Hülse 82 frei im ringförmigen Schlitz 136, der mit der Ausgleichskammer 128 verbunden bleibt. Das druckbeaufschlagte Fluid wird entlang dem ersten und dem zweiten Strömungsweg zur Bohrung 104 im Endmittel 18 zwecks Verteilung durch die Öffnungen 116 und 118 zum ersten und zweiten Zweig der Bremsanlage weitergeleitet. Der Kolben 110 in der Bohrung 104 reagiert auf das durch die Öffnungen 106 und 108 zugeführte druckbeaufschlagte Fluid, und sollte eine Fluiddruckdifferenz auftreten, bewegt sich der Kolben 110 zu einem geeigneten Sitz 112 oder 114, um den Strom durch die entsprechende Auslaßöffnung 116 oder 118 zu begrenzen, um zu gewährleisten, daß der Bremsanlage ein im wesentlichen gleicher Fluiddruck zugeführt wird.
Der Widerstand gegen Bewegung des ersten zylindrischen Mittels 60 bei Druckbeaufschlagung von Fluid in den Kammern 84 und 86 erzeugt eine Reaktionskraft, die am zweiten Ende 76 so angreift, daß sich das erste zylindrische Glied 60 auf das Nabenglied 46 zu bewegt und bewirkt wird, daß das Reaktionsglied 120 auf das Ende des Stößels 52 einwirkt und einem Bediener eine Anzeige der Stärke oder Höhe des zwecks Bremsbetätigung zugeführten druckbeaufschlagten Fluids liefert.
Bei Beendigung der Eingangskraft an die Schubstange 56 wirken die Rückstellfedern 88 und 89 auf das zweite Ende 76 des ersten zylindrischen Glieds 60 ein und stellen über das Reaktionsglied 120 und das Nabenglied 46 eine Kraft bereit, um die bewegliche Wand 30, 30' zur Schale 14 hin zu bewegen. Gleichzeitig wirkt die Schubstangenrückstellfeder 57 auf den Atmosphärendrucksitz am Stößel 52 ein und bringt ihn mit dem Tellerglied 54 in Eingriff, so daß das Tellerglied 54 vom Unterdrucksitz 53 abgehoben und in der Kammer 34, 34' vorhandene Luft über den Durchgang 49 zur Kammer. 32 evakuiert wird. Wenn sich die bewegliche Wand 30, 30' einer Ruhestellung nähert, bewegt die Wellenfeder 129, siehe Fig. 1(a), das Ende 124 am zweiten zylindrischen Mittel 122 von der Fläche 94 am Vorsprung 17 des Gehäuses 90 weg, so daß die Dichtungen 125 und 127 nicht länger mit der Fläche 94 in Eingriff stehen. Danach wird Fluid in der Ausgleichskammer 128 über die Durchgänge 130 und 132 wieder an die Kammern 84 und. 86 geleitet, um für ein Nachfüllen jeglichen Fluids zu sorgen, das möglicherweise aus der Bremsanlage verlorengeht, und das Fluidniveau in den Kammern 84 und 86 aufrechtzuerhalten. Die in Fig. 1 dargestellte Bremsanordnung 10 befindet sich wieder in einer Bereitschafts-Betriebsstellung.
Die Bremsanordnung 10 nach Fig. 1 ist für einen Kraftverstärker mit Tandem-Kammern 32, 32' und 34, 34' dargestellt, jedoch ist für einige Anwendungen ein Kraftverstärker mit Einzelkammern 32 und 34 angebracht, um den Kundenanforderungen zu entsprechen. Die in Fig. 2 dargestellte Bremsanordnung 210 zeigt einen solchen Einzelkraftverstärker.
Bei der Bremsanordnung 210 ist eine Schale 14 über eine Reihe von Verriegelungsvorsprüngen 16 mit einer Schale 212 verbunden, wodurch ein abgedichtetes Gehäuse definiert wird. Der Innenraum des Gehäuses ist durch eine bewegliche Wand 30 in eine erste Kammer 32 und eine zweite Kammer 34 unterteilt. Die bewegliche Wand 30 weist ein Nabenglied 46 mit einer Bohrung 48 darin zur Aufnahme eines Steuerventils 50 zur Steuerung der Verbindung von der Kammer 32 zur Kammer 34 über den Durchgang 49, den Unterdrucksitz 53, die Bohrung 48 und den Haltekeilschlitz auf. Die Kammer 32 ist über das Rückschlagventil 26 dauerhaft mit dem Einlaßkrümmer des Fahrzeugs verbunden und evakuiert Luft aus dem Innenraum des Gehäuses. Der zur Erzeugung einer Betätigungskraft und Versorgung einer Anlage mit druckbeaufschlagtem Fluid erforderliche Hub der beweglichen Wand 30 ist derart, daß die Endwand 220 der Schale 212 einen Vorsprung oder Flansch 214 besitzt, der sich von der Schale 212 nach außen erstreckt. Der Vorsprung oder Flansch 214 weist eine Lippe 215 auf, die in einer am sich vom Gehäuse 90 des Endmittels 18 erstreckenden Vorsprung 17 angeordneten Nut 218 angeordnet ist. Der Vorsprung 17 besitzt eine Umfangsfläche, die sich von der Fläche 94 zu einer Schulter 217 neben der Nut 218 erstreckt. Eine Hülse 230 weist ein geöffnetes erstes Ende 232 und ein zweites Ende 234 auf, das an der sich von der Fläche 94 erstreckenden Umfangsfläche befestigt ist, um eine Bohrung 240 zu definieren, die sich von der Fläche 94 am Vorsprung 17 des Gehäuses 90 des Endmittels 18 erstreckt. Die Bohrung 240 ist mit dem Einlaßdurchgang 92 vom Behälter 96 und mit den mit dem ersten und dem zweiten Zweig der. Bremsanlage verbundenen Durchgängen 98 und 100 verbunden. Ein aus einer ersten Ausgleichsscheibe 238 und einer zweiten Ausgleichsscheibe 244 bestehendes erstes zylindrisches Mittel 237 ist in der Bohrung 240 angeordnet. Die erste Ausgleichsscheibe 238 weist einen Basiszylinder 239 auf, von dem sich ein kleinerer Zylinder 246 erstreckt. Der kleinere Zylinder 246 weist einen Durchgang 248, der sich von einer ersten Fläche zu einer zweiten Fläche erstreckt, auf. Eine konzentrisch in der ersten Ausgleichsscheibe 238 angeordnete zweite Ausgleichsscheibe 244 weist einen sich von einem ersten und einem zweiten Ende aus erstreckenden Durchgang 250 auf. Eine in der Bohrung 240 angeordnete Feder 229 wirkt auf das erste Ende der Ausgleichsscheibe 238 ein, um die erste und die zweite Ausgleichsscheibe 238 und 244 von der Fläche 94 am Vorsprung 17 zur Definition einer Ausgleichskammer 228 wegzudrängen.
Das erste zylindrische Mittel 260 enthält ein erstes und ein zweites Hülsenglied 262 und 272, die konzentrisch zueinander und mit der Endkappe 76 verschraubt sind, um im ersten zylindrischen Mittel 260 eine erste 84 und eine zweite 86 Kammer, die konzentrisch zueinander sind, zu definieren. Das Hülsenglied 262 weist ein erstes Ende 264 und ein zweites Ende 266 auf. Die Hülse 262 ist zur Bohrung 240 konzentrisch und darin angeordnet, wobei das erste Ende 264 zwischen der. Hülse 230 und dem ringförmigen Vorsprung 246 positioniert ist, während das zweite Ende 266 in der Bohrung 48 des Nabenglieds 46 angeordnet ist und das elastische Glied 120 in Eingriff nimmt. Das zweite Hülsenglied 272 weist ein erstes Ende 274 und ein am Endkappenende 76 befestigtes zweites Ende 275 auf. Das erste Ende 274 ist gleitend in einem zwischen dem ringförmigen Vorsprung 246 und der Ausgleichsscheibe 244 definierten ringförmigen Schlitz 249 angeordnet. Die erste 262 und die zweite 272 Hülse, die konzentrisch zueinander sind, unterteilen die Verlängerung der durch den Eingriff des ersten zylindrischen Mittels 260 mit der Hülse 230 definierte Sackbohrung 240 in eine erste Druckkammer 284 und eine zweite Druckkammer 286. Eine einzelne Rückstellfeder 288 ist in der Kammer 286 angeordnet und wirkt dahingehend auf die Endkappe 76 ein, die Fläche 277 und die Fläche 270 in Eingriff mit dem Reaktionsglied 120 zu schieben, um die bewegliche Wand 30 in einer Ruhestellung zu halten, wie in Fig. 2 gezeigt.
Das in Fig. 2 gezeigte Steuerventil 50 ist in einer Ruhe- oder ersten Betriebsart angeordnet, so daß das Tellerglied 54 den Atmosphärendrucksitz am Stößel 52 in Eingriff nimmt, nachdem Luft über das Rückschlagventil 26 aus der Kammer 34 zu einer Höhe evakuiert worden ist, die dem durch die Vakuumhöhe am Einlaßkrümmer eingestellten Fluiddruck in der Kammer 32 entspricht. Wenn eine Bremsbetätigung erwünscht ist, bewegt eine an die Schubstange 56 angelegte Eingangskraft den Stößel 52 derart, daß das Tellerglied 54 auf den Unterdrucksitz 53 aufgesetzt und Vakuumweiterleitung durch den Durchgang 49 beendet wird. Durch eine weitete Bewegung der Schubstange 56 wird der Stößel 52 von der Fläche 55 am Tellerglied 54 wegbewegt, und danach wird Luft zur Kammer 34 weitergeleitet, um an der beweglichen Wand 30 zwecks Erzeugung einer Betätigungskraft eine Druckdifferenz zu erzeugen. Diese Betätigungskraft wird durch das Nabenglied 46 in das Reaktionsglied 120 weitergeleitet, welches dahingehend auf die Endkappe 76 einwirkt, das erste zylindrische Mittel 260 zu bewegen. Die anfängliche Bewegung des zylindrischen Mittels 260 wird durch die Feder 288 weitergeleitet, um die Ausgleichsscheibe 244 zu bewegen und die Dichtungen 125 und 127 in Eingriff mit der Fläche 94 des Vorsprungs 17 zu bringen und so die Durchgänge 248 und 250 von der Ausgleichskammer 228 gleichzeitig abzudichten. Danach wird durch weitergehende Bewegung des ersten zylindrischen Mittels 260, wie in Fig. 3 dargestellt, Fluid in den Kammern 284 und 288 mit Druck beaufschlagt, um Druckfluid durch das Endmittel 18 dem ersten und dem zweiten Zweig der Bremsanlage zwecks Bewirkung einer Bremsbetätigung zuzuführen. Bei Beendigung der Eingangskraft am Steuerventil 50 wird die bewegliche Wand 30 in die in Fig. 2 gezeigte Ruhestellung zurückgeführt.
Für einige Anwendungen kann es wünschenswert sein, die dem Stößel 52 zugeführte Reaktionskraft zur Weiterleitung zum Steuerventil 50 zu modifizieren. Die Konstruktion in Fig. 3(a) zeigt eine derartige Reaktionsmodifikation für die Bremsanordnung von Fig. 2. Bei dieser Ausführungsform weist das Hülsenglied 262 ein erstes Ende 264 und ein zweites Ende 266 auf. Die Hülse 262 ist zur Bohrung 240 konzentrisch und darin angeordnet, wobei das erste Ende 264 zwischen der Hülse 230 und dem ringförmigen Vorsprung 246 positioniert ist, während das zweite Ende 266 in der Bohrung 48 des Nabenglieds 46 angeordnet ist. Das zweite Ende 266 weist eine nach innen ragende Lippe 268 mit einer Fläche 270 daran auf, die das elastische Glied 120 in Eingriff nimmt. Das zweite Hülsenglied 272 weist ein erstes Ende 274 und ein zweites Ende 276 mit einer Endkappe 278 am zweiten Ende 276 auf. Das erste Ende 274 ist in einem zwischen dem ringförmigen Vorsprung 246 und der Ausgleichsscheibe 244 definierten ringförmigen Schlitz 249 gleitend angeordnet, während die Fläche 277 an der Endkappe 278 des zweiten Endes 276 das Reaktionsglied 120 in Eingriff nimmt. Die erste 262 und die zweite 272 Hülse, die konzentrisch zueinander sind, unterteilen die Verlängerung der durch den Eingriff des ersten zylindrischen Mittels 260 mit der Hülse 230 definierten Sackbohrung 240 in eine erste Druckkammer 284 und eine zweite Druckkammer 286. In der Kammer 286 ist eine einzelne Rückstellfeder 288 angeordnet, die auf die Endkappe 278 einwirkt, um die Fläche 277 und die Fläche 270 in Eingriff mit dem Reaktionsglied 120 zu drängen, um die bewegliche Wand 30 in die Ruhestellung zuzurückzuführen, ähnlich wie in Fig. 2 gezeigt. Eine Eingangskraft am Steuerventil 50 zur Erzeugung der Betätigungskraft zwecks Bewirkung einer Bremsbetätigung durch Druckbeaufschlagung von Fluid in den Kammern 284 und 286 ist wie folgt. Die Betätigungskraft wird über das Reaktionsglied 120 angelegt und wirkt auf die Lippe 268 und die Fläche 277 ein, um die Hülse 262 und die Hülse 272 gleichzeitig zu bewegen. Zwischen der Oberfläche der Lippe 268 der ersten Hülse 262 und der Fläche 277 an der Endkappe 276 der zweiten Hülse 272 kommt es zu einem Eingriff. Der einer Bewegung des ersten zylindrischen Mittels 260 bei Druckbeaufschlagung von Fluid in den Kammern 284 und 286 entgegenwirkende Widerstand erzeugt unabhängige Reaktionskräfte, die über das Reaktionsglied 120 weitergeleitet werden, um einem Bediener eine Anzeige der Betätigungskraft bereitzustellen. Die Bereiche, durch die die Reaktionskraft an das Reaktionsglied 120 angelegt wird, können modifiziert werden, um eine unabhängige Bewegung bereitzustellen, die eingestellt werden kann, um die an den Stößel 52 angelegte Reaktionskraft entsprechend zu modifizieren und so einen Bediener über die Stärke des zur Bewirkung einer Bremsbetätigung zugeführten Fluiddrucks zu informieren.
Zur Gewährleistung, daß mit der Reaktionskraft verbundene Radialkräfte nicht in das Nabenglied 46 geleitet werden, könnte eine Hülse 249 in einem ringförmigen Schlitz 47 im Nabenglid 46 angeordnet werden, wie in Fig. 3(a) dargestellt. Darüber hinaus kann es für einige Anwendungen wünschenswert sein, daß das Reaktionsglied 120 eine andere Form besitzt, wie in Fig. 3(b) dargestellt, wobei die Vorderseite des Reaktionsglieds 121 eine erhabene mittlere Fläche 123 aufweist. Die mittlere Fläche 123 ist zur Ineingriffnahme der Fläche 277 an der Endkappe 276 ausgeführt. Es wird nicht die gesamte anfängliche Betätigungskraft direkt der Rückstellfeder 288 zugeführt, um das Schließen der Ausgleichsverbindung zu gewährleisten. Erst nachdem eine sich aus der Druckbeaufschlagung von Fluid in der Kammer 286 ergebende Reaktionskraft zum Reaktionsglied 121 weitergeleitet wird, die groß genug ist, das Reaktionsglied in Eingriff mit der Lippe 268 zu drängen, wird die Betätigungskraft an die erste Hülse 262 weitergeleitet, um Fluid in der Kammer 284 mit Druck zu beaufschlagen. Diese verzögerte Weiterleitung der Betätigungskraft zur Druckbeaufschlagung von Fluid in der Kammer 284 kann gezielt gewählt werden, um einer gewünschten Bremssituation zu entsprechen, wie zum Beispiel, wenn der erste Zweig mit den Vorderradbremsen und der zweite Zweig mit den Hinterradbremsen einer Anlage verbunden ist.
Für einige Anwendungen kann es zweckmäßiger sein, einen Reihen-Druckhauptzylinder zu verwenden, wie in Fig. 4 für die Bremsanordnung 310 gezeigt. Bei dieser Ausführungsform ragt der Vorsprung am Endmittel 18 in die Kammer 32 und definiert so eine Führung und mit dem Flansch (der Hülse) 217 eine Bohrung 317. Ein durch das zylindrische Glied 320 definiertes Gestängemittel weist ein erstes Ende 322 und ein zweites Ende 324 mit einer neben dem zweiten Ende 324 angeordneten Umfangsleiste 326 auf. Das zylindrische Glied 320 befindet sich in der durch den Flansch 217 definierten Bohrung, um eine Ausgleichskammer 228 zu erzeugen. Die Ausgleichskammer 228 ist durch den Einlaßdurchgang 92 mit der Fluidquelle im Behälter 96, durch den Durchgang 98 im Endmittel 18 mit dem ersten Zweig der Bremsanlage und durch den Durchgang 100 im Endmittel 18 mit dem zweiten Zweig der Bremsanläge verbunden. Die in der Ausgleichskammer 228 angeordnete Wellenfeder 229 drängt das zylindrische Glied 320 von der Fläche 94 am Vorsprung 17 des Endmittels 18 weg, um ein freies Weiterleiten von Fluid im Behälter zu ermöglichen. Das zylindrische Glied 320 weist einen ersten und einen zweiten Durchgang 348 und 350 auf, der sich vom ersten Ende 322 zum zweiten Ende 324 erstreckt. Ein am zweiten Ende 324 befestigtes Rohr 352 erstreckt sich vom zylindrischen Glied 320 zur Bereitstellung einer Verlängerung für den Durchgang 350.
Das erste zylindrische Mittel 360 enthält eine Hülse 362 mit einem ersten Ende 364 und einem zweiten Ende 366. Ein Endglied 376 ist am zweiten Ende 366 befestigt, um eine Sack- oder zweite Bohrung 368 im ersten zylindrischen Mittel 360 zu definieren. Das erste Ende 364 umgibt die Umfangsleiste 326, und wird von dieser gestützt, um die Bohrung 368 gegen die Kammer 32 abzudichten. Das zweite Ende 366 weist einen ringförmigen Vorsprung 372 auf, der sich davon erstreckt und sich in einem entsprechenden ringförmigen Schlitz 47 im Nabenglied 46 befindet. Somit können sowohl das erste Ende 364 als auch das zweite Ende 366 bezüglich des Schlitzes 47 und der Ausrichtungsleiste 326 an der Umfangsfläche des zylindrischen Glieds 322 gleiten, so daß das erste zylindrische Mittel 360 in der Bremsanordnung 310 nicht festgelegt ist, sondern sich in Axialrichtung funktional bewegen kann.
Eine am Rohr 352 gleitend festgehaltene Scheibe 380 steht mit der Bohrung 368 in Eingriff, um im ersten zylindrischen. Mittel 360 eine erste und eine zweite Druckkammer 384 und 386 zu definieren. Die aus einer ersten in einem Käfig angebrachten Feder 388 und einer zweiten in einem Käfig angebrachten Feder 390 bestehenden elastischen Mittel wirken auf die Scheibe 380 ein, um die Größe der ersteh und der zweiten Druckkammer 384 und 386 festzulegen. Den Scheiben 380 und dem zylindrischen Glied 320 zugeordnete Dichtungen gewährleisten, daß die erste und die zweite Druckkammer 384 und 386 gegeneinander und gegen die Vakuumkammer 32 abgedichtet sind.
Wie bei den in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsformen ist das Steuerventilmittel 50 für die Bremsanordnung 310 für die Verbindung zwischen der ersten Kammer 32, 32' und der zweiten Kammer 34, 34' verantwortlich. In der Ruhe- oder Bereitschaftsbetriebsart oder -stellung ist der Fluiddruck in den Kammern 32, 32' und 34, 34' im wesentlichen identisch, da der Kammer 32 über das Rückschlagventil 26 zugeführtes Vakuum Luft auf die Fluiddruckhöhe des Einlaßkrümmers evakuiert. Wenn eine Bremsbetätigung erwünscht wird, wird dem Steuerventil 50 eine Eingabe zugeführt, wobei es sich anfänglich bewegt, um der Fläche 55 am Tellerglied 54 zu gestatten, den Sitz 53 in Eingriff zu nehmen und die Weiterleitung von Vakuum von der Kammer 32 zur Kammer 34 zu unterbrechen, und danach gestattet, daß Luft aus der Umgebung zur Kammer 34, 34' strömt und eine Druckdifferenz erzeugt, wobei Vakuum in der Kammer 32, 32' vorhanden ist. Diese Druckdifferenz erzeugt eine Betätigungskraft, die über das Nabenglied 46 an das Reaktionsglied 120 weitergeleitet wird, um auf das Endglied 376 einzuwirken. Das erste zylindrische Mittel 360 und das zylindrische Glied 320 bewegen sich als eine Einheit, um die Dichtungen 125 und 127 in Eingriff mit der Fläche 94 zu bringen und so die Durchgänge 348, 100 und 350, 98 gleichzeitig von der Ausgleichskammer 228 zu trennen. Wenn die Betätigungskraft die Kraft der Federn 388 und 390 übersteigt, gleitet die Hülse 362 an der Umfangsleiste neben dem Ende 326, um Fluid in den Kammern 384 und 386 mit Druck zu beaufschlagen. Dieses Druckfluid wird über das Endmittel 18 zum ersten und zweiten Zweig der Bremsanlage weitergeleitet, um eine Bremsbetätigung zu bewirken. Bei Beendigung der Bremsbetätigung bewegen die Federn 388 und 390 die bewegliche Wand 30, 30' in die in Fig. 4 gezeigte Ruhestellung, und die Wellenfeder 329 bewegt das zylindrische Glied 320 von der Fläche 94 weg, um wieder eine Verbindung zwischen der Ausgleichskammer 228 und der ersten und der zweiten Kammer 384 und 386 und dem ersten und dem zweiten Zweig der Bremsanlage zwecks Bereitstellung von Fluid für die Bremsanlage bereitzustellen.
Die mechanische Abdichtung, die für die Verbindung zwischen dem zweiten Ende 364 der Hülse 362 und der Endkappe oder dem Endglied 376 für die Bremsbetätigungsvorrichtung 320 erzeugt wird, ist am besten in Fig. 8 zu sehen. Die Hülse 362 und das Endglied 376 sind getrennte Bauteile. Ein Flansch 379 am Endglied 376 ist in der Öffnung 365 in der Hülse 362 angeordnet, die sich vom Ende 364 zu einer Schulter 367 an der Hülse 362 erstreckt. Die Hülse 362 wird ortsfest festgehalten, und an das Ende 364 wird eine Kraft angelegt, die bewirkt, daß ein Teil des Materials 377 der Hülse 362 entlang einer Umfangskontur 381 des Flansches 379 verschoben wird. Dieser Eingriff zwischen dem Endglied 376 und der Hülse 362 bildet eine mechanische Dichtung und Verriegelung, um zu gewährleisten, daß in der Kammer 386 vorhandenes Fluid nicht in die Kammer 32 geleitet wird.
Die in den Kammern 384 und 386 zur Festlegung einer bestimmten Größe der Kammern 384 und 386 angeordneten, in Käfigen untergebrachten Federn 388 und 390 bestehen aus miteinander verrastbaren Teilen. Die Teile in der im Käfig untergebrachten Feder sind austauschbar und sollen leicht modifizierbar sein, um unterschiedlichen Größenanforderungen für Kammern gerecht zu werden, in denen verschiedene Fluidverdrängungen für Bremsanlagen erwünscht sein können. Insbesondere sind die in einem Käfig untergebrachten Federn 388 und 390 identisch, und nur die in einem Käfig untergebrachte Feder 390 wird ausführlich beschrieben und in Fig. 10 besonders veranschaulicht.
Die in einem Käfig untergebrachte Feder 390 besteht aus einem ersten Knopfglied 500, das über ein Gestänge 530 mit einem zweiten Knopfglied 520 verbunden ist. Das erste Knopfglied 500 enthält eine Basis 502 mit einem Hohlschaft 504, der sich von der Basis 502 über eine erste festgelegte Länge zu einem Ende 506 erstreckt.
Eine nach außen ragende Lippe 508 ist am Schaft 504 neben dem Ende 506 zum Eingriff mit dem Gestänge 530 angeordnet. Das zweite Knopfglied 520 weist eine Basis 522 mit einem Hohlschaft 524 auf, der sich von der Basis 522 über eine festgelegte Länge zu einem zweiten Ende 526 erstreckt. Eine nach innen ragende Lippe 528 ist am Schaft 524 neben dem zweiten Ende 526 zum Eingriff mit dem Gestänge 530 angeordnet. Das Gestänge 530 besteht aus einem zylindrischen Glied 532 mit einem ersten Ende 534 und einem zweiten Ende 536. Das zylindrische Glied 532 enthält einen ersten und einen zweiten Schlitz 538, 538', die, sich vom ersten Ende 534 zum zweiten Ende 536 erstrecken, und einen dritten und einen vierten Schlitz 540, 540', die sich vom zweiten Ende 536 zum ersten Ende 534 erstrecken. Der erste und der zweite. Schlitz 538, 538' und der dritte und der vierte Schlitz 540, 540' sind entlang senkrechten und radialen Ebenen bezüglich einer mittleren Achse für das zylindrische Glied 532 angeordnet. Das erste Ende 534 weist eine nach innen ragende Lippe 542 und das zweite Ende 536 eine nach außen ragende Lippe 544 auf. Der erste und der zweite Schlitz 538, 538' und der dritte und der vierte Schlitz 540, 540' im geschlitzten zylindrischen Glied 532 gestatten, daß sich das erste und das zweite Ende 534 und 536 jeweils biegen, und erlauben eine Radialbewegung über die nach innen ragende Lippe 508 am Schaft 504 bzw. die nach außen ragende Lippe 528 am Schaft 524. Die Lippen 542 und 544 bewegen sich vorbei und kehren danach in einen ungebogenen Zustand zurück, um die entsprechenden. Lippen 508 und 528 an den Schäften 504 und 524 in Eingriff zu nehmen und so das Gestänge 530 zwischen der Knopfbasis 502 und der Kopfbasis 522 zu bilden. Eine zwischen den Knopfbasen 502 und 522 angeordnete Feder 546 drängt die Lippenpaare 542, 502 und 544, 522 in Eingriff, um die Ruhehöhe für die in einem Käfig angeordnete Feder 538 zu definieren. Während der Druckbeaufschlagung von Fluid in einer Druckkammer, werden die Schäfte 504 und 524 und das zylindrische Glied 532 ineinander geschoben, um zu gestatten, daß sich der Knopf 502 auf den Knopf 524 zu bewegt. Bei der Anordnung des ersten Knopfes 500 mit dem zweiten Knopf 520 durch das Gestänge 520 zur Erzeugung einer in einem Käfig angeordneten Feder 390, werden die Teile beim Zusammendrücken der Feder 546 miteinander verrastet. Durch gezielte Wahl einer Länge für das zylindrische Glied 532 und der zur Rückführung der in einem Käfig angeordneten Feder 390 in ihren Ruhezustand erwünschten Kraft kann der Betrieb der Bremsanordnung modifiziert werden, um einer gewünschten Betätigungsspezifikation gerecht zu werden.
Die in Fig. 5 dargestellte Bremsanordnung 410 ist mit der Bremsanordnung 310 in Fig. 4 identisch, mit Ausnahme der nicht in einem Käfig angeordneten Rückstellfedern in den in einer Linie angeordneten Druckkammern 384 und 386. Bei der Bremsbetätigungsvorrichtung 410 in Fig. 5 ist eine erste Rückstellfeder 488 zwischen der Scheibe 380 und dem zylindrischen Glied 320 und eine zweite Rückstellfeder 490 zwischen der Scheibe 380 und dem Endglied 376 angeordnet. Eine erste 472 und eine zweite 474 Halteschale befinden sich neben der Scheibe 380, um Dichtungen 476 und 478 festzuhalten und so zu gewährleisten, daß die Druckkammern 384 und 386 während der Druckbeaufschlagung von Fluid darin bei Bewegung des zylindrischen Mittels 360 durch die Betätigungskraft voneinander getrennt sind. Die Ansicht von. Fig. 5 ist eine Ruhe- oder Bereitschaftsbetriebsart, während die Ansicht von Fig. 6 eine Betätigungsbetriebsart ist, in der Fluiddruck dem ersten und dem zweiten Zweig der Bremsanlage zugeführt wird. Bei der Betätigungsbetriebsart nach der Darstellung in Fig. 6 ist das Ende 362 des ersten zylindrischen Mittels 360 an der Leiste 326 und der Hülse oder dem Flansch 217 der Endwand 312 vorbeigeglitten oder es hat sich daran vorbeibewegt, und der Strömungsweg zwischen der Kammer 384 und dem ersten Zweig der Bremsanlage und der Strömungsweg zwischen der Kammer 386 und dem zweiten Zweig der Bremsanlage sind durch den Eingriff der Dichtungen 125 und 127 mit der Fläche 94 am Vorsprung 17 des Endmittels 18 zur Druckbeaufschlagung von Fluid zur Bewirkung einer Bremsbetätigung hergestellt worden.
Bei den in den Fig. 4 und 5 dargestellten Bremsanordnungen kann es unter gewissen Betriebsbedingungen wünschenswert sein, eine Hydraulikreaktion vorzusehen, um die Erzeugung einer Betätigungsvorrichtungskraft anzuzeigen. Die Konstruktion 720 in Fig. 9 zeigt eine Hydraulikreaktionsvorrichtung, bei der eine Öffnung 724 in einer Bohrung im Endglied 376 angeordnet ist, um zu gestatten, daß in der Kammer 386 vorhandenes Fluid durch das Endglied 376 weitergeleitet wird. Der ringförmige Vorsprung 380, der sich vom Endglied 376 erstreckt, definiert eine Bohrung 726. Eine Scheibe 728 ist in der Bohrung 726 angeordnet und definiert mit dem Endglied 376 eine Reaktionskammer 730. Druckbeaufschlagtes Fluid in der Kammer 386 wird zur Reaktionskammer 730 geleitet und wirkt auf den Stößel 52 ein, um einem Bediener eine Anzeige des infolge der Bewegung des ersten zylindrischen Mittels 360 durch eine Betätigungskraft erzeugten Druckfluids bereitzustellen. Zur Modifizierung der Reaktionskraft durch Bereitstellung einer größeren Fläche, auf die das Druckfluid einwirken kann, ist die Scheibe 728 mit einer kuppelförmigen Fläche 740 versehen.
Die vorhergehenden Ausführungsformen zeigen eine Reihen-Bremsbetätigungsvorrichtung mit einem Hauptzylinder, der in ein Kraftverstärkergehäuse integriert ist, um die räumlichen Gesamtabmessungen zu reduzieren, während eine Verringerung der Bauteile und gleichzeitig eine funktioneller reagierende Vorrichtung gemäß einer Betriebsanforderung zur Bewirkung einer Bremsbetätigung bereitgestellt wird.

Claims

1. Bremsanordnung (10, 210, 310, 410) mit einem ersten Gehäuse, dessen Innenraum durch eine bewegliche Wand (30, 30') zur Definition einer Kammer (32, 32') darin getrennt ist, wobei sich die bewegliche Wand (30, 30') als Reaktion auf eine Betriebseingabe zur Erzeugung einer Betätigungskraft zur Druckbeaufschlagung von Fluid in einem Hauptzylinder und zur Bewirkung einer Bremsbetätigung bewegt, wobei der Hauptzylinder gekennzeichnet ist durch: sich von dem ersten Gehäuse in die Kammer (32) erstreckende Führungsmittel (17, 18, 21), die Durchgangsmittel (98, 100) zur Weiterleitung von Fluid zu einer Bremsanlage aufweisen; zylindrische Mittel (60, 260, 360, 460) mit einem ersten Ende (70, 264, 364) und einem zweiten Ende (72, 266, 366), wobei die zylindrischen Mittel (60, 260, 360, 460) eine Sackbohrung (74, 240, 368) darin aufweisen, die von dem ersten Ende. (70, 264, 364) zum zweiten Ende (72, 266, 366) verläuft, und gleitend und abdichtend die Führungsmittel (17, 18, 21) in Eingriff nehmen, um die Sackbohrung (74, 240, 368) mit den ersten Durchgangsmitteln (98, 100) zu verbinden, wobei das zweite Ende (72, 266, 366) gleitend mit der beweglichen Wand (30, 30') verbunden ist; zwischen der beweglichen Wand (30, 30') und dem zweiten Ende (72, 266, 366) der zylindrischen Mittel (60, 260, 360, 460) angeordnete Reaktionsmittel (120, 121); und elastische Mittel (80, 88, 89, 288, 388, 390, 488, 490) zum Drängen der zylindrischen Mittel (60, 260, 360, 460) zu den Reaktionsmitteln (120, 121) hin, um in der Sackbohrung (74, 240, 368) eine Druckkammer (84, 86, 28, 286, 384, 386) zu definieren, wobei die Betätigungskraft durch die Reaktionsmittel (120, 121) dahingehend wirkt, die zylindrischen Mittel (60, 260, 360, 460) anfangs zu bewegen und die Sackbohrung (74, 240, 368) mit den ersten Durchgangsmitteln (98, 100) zu verbinden und nach Überwindung der elastischen Mittel (80, 88, 89, 288, 388, 390, 488, 490) die zylindrischen Mittel (60, 260, 360, 460) weit er zu bewegen und Fluid in der Druckkammer (84, 86, 28, 286, 384, 386) mit Druck zu beaufschlagen, wobei das Druckfluid durch die Durchgangsmittel (98, 100) weitergeleitet wird, um die Bremsbetätigung zu bewirken.

2. Bremsanordnung (10, 310, 410) nach Anspruch 1, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsmittel (17, 18) ein mit dem ersten Gehäuse verbundenes und sich in die Kammer (32) erstreckendes. Endglied (18) aufweisen, wobei die ersten Durchgangsmittel (98, 100) in dem Endglied (18) angeordnet sind und das Endglied (18) eine erste Bohrung (21) darin aufweist, die mit den ersten Durchgangsmitteln (98, 100) verbunden ist; und ein zweites zylindrisches Mittel (120, 320) mit einer Umfangsfläche in abdichtendem Eingriff mit der ersten Bohrung (21) und der Sackbohrung (74, 240, 368) steht, wobei das zweite zylindrische Mittel (120, 320) zweite Durchgangsmittel (130, 132, 348, 350) darin aufweist, die mit der Sackbohrung (74, 240, 368) und den ersten Durchgangsmitteln (98, 100) verbunden sind.

3. Bremsanordnung (10, 310, 410) nach Anspruch 2, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsmittel (17, 18) einen Einlaßdurchgang (92) aufweisen, durch den Fluid zur ersten Bohrung (21) geführt wird, um in der Bremsanlage ein vorbestimmtes Fluidniveau aufrechtzuerhalten.

4. Bremsanordnung (10, 310, 410) nach Anspruch 2, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsmittel (17, 18) eine Feder (129, 329) zum Wegdrängen des zweiten zylindrischen Mittels (120, 320) von dem Endglied (18) zur Definition einer Ausgleichskammer (128, 328) aufweisen, wobei die Ausgleichskammer (128, 328) mit dem Einlaßdurchgang (92) und den ersten (98, 100) und den zweiten (130, 132, 348, 350) Durchgangsmitteln verbunden ist, um Ausgleichsfluid aus einem Behälter (96) der Sackbohrung (74, 240, 368) und der Bremsanlage zuzuführen.

5. Bremsanordnung (10, 310, 410) nach Anspruch 1, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsmittel (17, 18) ein mit dem ersten Gehäuse verbundenes Endglied (18) aufweisen, wobei die ersten Durchgangsmittel (98, 100) und ein Einlaßdurchgang (92) in dem Endglied (18) angeordnet sind und der Einlaßdurchgang (92) mit einer Fluidquelle (96) verbunden ist; ein erstes Hülsenglied (230) mit dem Endglied (18) verbunden ist und sich von dem Endglied (18) in die erste Kammer (32) erstreckt; ein zweites zylindrisches Mittel (237) mit einer Umfangsfläche gleitend und abdichtend mit dem ersten Hülsenglied (230) in Eingriff steht, wobei das zweite zylindrische Mittel (237) ein erstes Ende und ein zweites Ende mit zweiten. Durchgangsmitteln (248, 250) darin zur Verbindung mit der Sackbohrung (240) und den ersten Durchgangsmitteln (98, 100) aufweist; und eine Feder (229) auf das zweite zylindrische Mittel (237) einwirkt, um einen Strömungsweg zwischen dem Einlaßdurchgang (92) und dem ersten und dem zweiten Durchgangsmittel (248, 250) zu definieren, wobei der Strömungsweg eine Weiterleitung von Ausgleichsfluid zu der Sackbohrung (240) und der Bremsanlage gestattet.

6. Bremsanordnung (310, 410) nach Anspruch 1, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß das erste zylindrische Mittel (360, 460) eine in der Sackbohrung (368) angeordnete Scheibe (380) und elastische Mittel (388, 390) zur Positionierung der Scheibe (380) in der Sackbohrung (368) zur Definition einer ersten (384) und einer zweiten (386) Druckkammer aufweist, wobei die erste (384) und die zweite (386) Druckkammer mit den Führungsmitteln (17, 18) verbunden sind, um einen ersten und einen zweiten Strömungsweg zu definieren, die voneinander getrennt und unabhängig sind und der Verteilung von druckbeaufschlagtem Fluid zur Bremsanlage dienen.

7. Bremsanordnung (310, 410) nach Anspruch 6, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsmittel (17, 18) ein zweites Gehäuse (90) mit einem sich in die Kammer (32) erstreckenden zylindrischen Vorsprung (17) aufweisen, der eine Umfangsfläche zur Ineingriffnahme eines Flansches (21) an dem ersten Gehäuse zur Abdichtung der Kammer (32) von der umliegenden Umgebung aufweist, wobei das zweite Gehäuse (90) eine erste Bohrung (104) darin aufweist, wobei das druckbeaufschlagte Fluid von dem ersten und dem zweiten Strömungsweg der ersten Bohrung 104) zur Verteilung durch eine erste Öffnung (116) zu einem ersten Zweig der Bremsanlage und einer mit einem zweiten Zweig der Bremsanlage verbundenen zweiten Öffnung (118) zugeführt wird.

8. Bremsanordnung (210) nach Anspruch 1, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsmittel (17, 18) ein zweites Gehäuse (90) mit einem sich in die Kammer (32) erstreckenden zylindrischen Vorsprung (17) aufweisen, der eine Umfangsfläche mit einer Nut (218) darin zur Aufnahme einer Lippe (215) am Flansch (214) des ersten Gehäuses zur Abdichtung der Kammer (32) von der umliegenden Umgebung aufweist, wobei das zweite Gehäuse (90) einen mit einem Fluidbehälter (96) verbundenen Einlaßdurchgang (92) aufweist und die ersten Durchgangsmittel (98, 100) in dem zweiten Gehäuse (90) angeordnet sind; eine erste Hülse (230) ein erstes Ende (234) und ein zweites Ende (236) aufweist, wobei das erste Ende (234) zur Bildung einer ersten Bohrung (240) an dem zylindrischen Vorsprung (17) befestigt ist, wobei die erste Bohrung (240) mit den ersten Durchgangsmitteln (98, 100) und dem Einlaßdurchgang (92) verbunden ist, wobei das erste zylindrische Mittel (260) die erste Hülse (230) in der ersten Bohrung (240) zur Definition einer Sackbohrung in Eingriff nimmt; ein Ausgleichszylinder (237) in der ersten Bohrung (240) angeordnet ist und ein erstes Ende und ein zweites Ende aufweist, wobei das erste Ende zusammen mit der erste Hülse (230) und dem ersten Endglied (18) eine Ausgleichskammer (228) in der ersten Bohrung (240) bildet, während das zweite Ende zusammen mit dem ersten zylindrischen Mittel (260) eine Druckkammer (284, 286) in dem ersten zylindrischen Mittel (260) bildet, wobei der Ausgleichszylinder (237) einen Ausgleichsströmungswegdurchgang zur Verbindung der Ausgleichskammer (228) mit der Druckkammer (284, 286) und ersten Durchgangsmitteln (98, 100) aufweist, wobei der Ausgleichszylinder (237) auf eine anfängliche Bewegung des ersten zylindrischen Mittels (260) dahingehend reagiert, den Einlaßdurchgang (92) zu schließen und die Druckkammer (284, 286) ausschließlich mit den ersten Durchgangsmitteln (98, 100) zu verbinden.

9. Bremsanordnung (210) nach Anspruch 8, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgleichszylinder (237) eine erste Umfangsfläche (239) neben dem ersten Ende, die die erste Bohrung (240) in Eingriff nimmt, und eine kleinere zweite Umfangsfläche (246), die sich in die Druckkammer (284, 286) zum zweiten Ende erstreckt, aufweist; und ein ringförmiger Schlitz (249), der sich von dem zweiten Ende zum ersten Ende erstreckt, durch eine radiale Öffnung (235) mit der Ausgleichskammer (228) und der ersten Bohrung (240) verbunden ist; und zweite Durchgangsmittel (248, 250) die Druckkammer (284, 286) mit dem Endglied (18) verbinden.

10. Bremsanordnung (10, 210, 410) nach Anspruch 1, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß das erste zylindrische Mittel (60, 260) einen ersten zylindrischen Körper (70, 262) mit einer ersten Bohrung (74) dadurch und einer nach innen ragenden Lippe (268) neben dem zweiten Ende (72, 266) aufweist; und ein zweiter zylindrischer Körper (82, 272) zu dem ersten zylindrischen Körper (70, 262) konzentrisch ist und die Lippe (268) in Eingriff nimmt, wobei der erste (70, 262) und der zweite (82, 272) zylindrische Körper und die Lippe (268) eine erste Druckkammer (284) definieren, wobei der zweite zylindrische Körper (82, 262) eine Endkappe (76) neben dem zweiten Ende aufweist, um eine zweite Druckkammer (286) zu definieren, und das Reaktionsmittel (120) gleichzeitig auf die Lippe (268) und die Endkappe (76) einwirkt, um Fluid mit Druck zu beaufschlagen und eine Bremsbetätigung zu bewirken.