DE2720663A1

DE2720663A1 - Hilfskraftunterstuetzer hydraulischer hauptzylinder fuer ein fahrzeugbremssystem

Info

Publication number: DE2720663A1
Application number: DE19772720663
Authority: DE
Inventors: Alastair John Young
Original assignee: Automotive Products PLC
Current assignee: Automotive Products PLC
Priority date: 1976-05-19
Filing date: 1977-05-07
Publication date: 1977-12-01
Also published as: US4172364A; ES458940A1; AU507295B2; AU2463177A; US4220007A; JPS6137137B2; JPS52140773A; FR2351834B1; FR2351834A1

Description

PATENTANWÄLTE 2 7 ? O O G 3

Dipl.-Phys. JÜRGEN WEISSE · Dipl.-Chem. Dr. RUDOLF WOLGAST

BÖKENBUSCH41 · 0 562OVELBERTII-LANGENBeRG Postfach 110386 · Telefon: (02127) 4019 · Telex: 8516895

Patentanmeldung

Automotive Products Limited, Tachbrook Road, Leamington Spa, Warwickshire, CV31 3ER (England)

Hilfskraftunterstützer hydraulischer Hauptzylinder für ein Fahrzeugbremssystem

Die Erfindung betrifft einen hilfskraftunterstützen hydraulischen Hauptzylinder für ein Fahrzeugbremssystem enthaltend: eine bewegliche Wandung, die mit einem Hilfskraftventilgehäuse verbunden ist, ein vom Fahrer steuerbares Hilfskraftventilglied zur Steuerung einer Druckquelle mit relativ hohem Druck und einer Druckquelle mit relativ niedrigem Druck, so daß eine Druckmittel-Druckdifferenz an der beweglichen Wandung verändert wird, einen ersten Kolben, der durch das Hilfskraftventilgehäuse bewegbar ist, einen zweiten Kolben, der durch das Hilfskraftventilgehäuse bewegbar ist, einen ersten Anschluß zur Verbindung mit einem Behälter von Hydraulikflüssigkeit, einen zweiten Anschluß zur Verbindung mit einem Bremsbetätigungsglied, eine mit dem ersten und dem zweiten Anschluß verbundene erste Kammer, wobei eine Bewegung des Hilfskraftventilgliedes in bremsbetätigender Richtung die Verbindung von der ersten Kammer zu dem ersten Anschluß absperrt und eine Verminderung des Volumens der ersten Kammer durch den Kolben bewirkt, so daß an dem zweiten Anschluß der bremsbetätigende Druck erzeugt wird, eine mit dem ersten Anschluß verbundene zweite Kammer in

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ORIGINAL INSPECTED

dem Hauptzylinder, wobei eine Bewegung des zweiten Kolbens in bremsbetätigender Richtung die Verbindung von der zweiten Kammer zu dem ersten Anschluß absperrt und das Volumen der zweiten Kammer verändert, erste Rückschlagventilmittel, welche eine Verbindung von der zweiten Kammer zu der ersten Kammer zulassen, zweite Rückschlagventilmittel, welche eine Verbindung von dem ersten Anschluß zu der zweiten Kammer zulassen, und ein Dosierventil mit einem Ventilglied, durch welches der Druck in der zweiten Kammer veränderbar ist, wobei die Verdrängung von Hydraulikflüssigkeit aus der ersten Kammer durch den zweiten Anschluß mit hoher Geschwindigkeit in Bezug auf die bremsbetätigende Bewegung des Hilfskraftventilgliedes beginnt und sich auf eine geringe Geschwindigkeit vermindert, wenn das Dosierventil wirksam wird.

In Motorfahrzeugen ist die gebräuchlichste Form eines hilfskraftunterstützen hydraulischen Hauptzylinders die, welche den Unterdruck in dem Einlaßteiler des Motors als Hilfskraftquelle benutzt. Da jedoch die Druckdifferenz zwischen dem Unterdruck und dem Atmosphärendruck gering ist, sind die Membran oder der Kolben und das zugehörige Gehäuse der Hilfskrafteinheit notwendigerweise groß.

Ein Versuch, mehr Druck von einem hydraulischen Hauptzylinder zu erhalten, währen gleichzeitig ein tragbarer Bremspedalweg beibehalten wird, und welcher auf eine Hilfskrafteinheit vollständig verzeichtet, führte zu dem Hauptzylinder mit veränderlichem Verhältnis. Dieser benutzt einen Stufenkolben und eine Stufenbohrung, so daß eine große Kolbenfläche und eine kleine Kolbenfläche erhalten wird. Die Anfangsbewegung des Hauptzylinder-Kolbens, welche die Lose in den Bremsen selbst aufnimmt, benutzt die große Kolbenfläche, während eine größere Kraft auf den Kolben zum harten Anziehen der Bremsen die kleine Kolbenfläche verwendet. Ein Ventil glättet den Übergang von dem hydraulischen Verhältnis, das mit der großen Kolbenfläche erhalten wird, zu dem, welches mit der kleinen Kolbenfläche erhalten wird. Diese Vorrichtungen sind seit vielen Jahren bekannt. Neuere Beispiele sind in der GB-PS 1 260 680 und

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der GB-PS 1 372 618 dargestellt. Ihr wirtschaftlicher Erfolg ist sehr gering gewesen, wahrscheinlich deshalb, weil sie wesentlich teurer sind als normale Hauptzylinder, während sie weniger effektiv sind als eine Unterdruck-Hilfskrafteinheit und dabei die Änderung in dem hydraulischen Verhältnis vom Fahrer bemerkbar ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen hilfskraftunterstützen Hauptzylinder zu schaffen, der ein relativ geringes Maß an Hilfskraftunterstützung erfordert, indem ein Hauptzylinder mit der Wirkung eines veränderlichen Verhältnisses benutzt wird. Für einen Unterdruck-Hilfskrafteinheit gestattet die Erfindung eine erhebliche Verminderung in der Größe des Gehäuses der Hilfskrafteinheit. Für eine hydraulische Hilfskrafteinheit sind die Krafterfordernisse verringert, so daß in einem geschlossenen System ein kleinerer Speicher und in einem offenen System eine kleinere Pumpe verwendet werden können.

Die US-PS 3 062 011 zeigt frühere Versuche, eine Unterdruck-Hilfskrafteinheit und einen Hauptzylinder mit veränderlichem Verhältnis zu kombinieren. Die dort dargestellten Vorrichtungen sind ungeeignet, weil die Erhöhung des Bremsdrucks mit erhöhter Bremskraft des Fahrers diskontinuierlich ist und weil bei Ausfall des Unterdrucks der Hauptzylinder nur die große Kolbenfläche verwenden kann.

Neuere Versuche haben sich darauf konzentriert, die Wirkung des veränderlichen Verhältnisses zu benutzen, um vor dem Fahrer die Wirkung des "unzureichenden Unterdrucks" zu verbergen, d.h. den Effekt, daß der verfügbare Unterdruck kleiner ist als die Anforderungen der Hilfskrafteinheit. Solche Lösungen zeigen die US-PS 3 910 046, US-PS 3 910 047, US-PS 3 911 681 und US-PS 3 914 Die dort beschriebenen Lösungen können zwar helfen, ein Problem des relativ schwachen Einlaßverteiler-Unterdrucks in Fahrzeugen zu erleichtern, das bestimmte Arten von Abgas-Emissionsregelung auftritt, sie würden jedoch nicht eine

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Verminderung der Größe der Hilfskrafteinheit bei Fahrzeugen gestatten, bei denen der unzureichende Unterdruck nicht ein ernstes Problem ist, da die dabei sich ergebende Änderung des Reaktionsverhältnisses (Verhältnis der Hilfskraft zu der vom Fahrer ausgeübten Kraft) dazu führt, daß der Unterdruck erst bei einem wesentlich geringeren Bremsdruck unzureichend wird, der im Bereich des normalen Bremsens statt im Bereich der Notbremsung liegt. Dann würden Änderungen des Unterdrucks dem Fahrer als Änderungen der aufzubringenden Bremskraft bemerkbar.

Bei einem hilfskraftunterstützen hydraulischen Hauptzylinder der eingangs definierten Art besteht die Erfindung darin, daß das Dosierventilglied in an sich bekannter Weise auf Druck sowohl in der ersten Kammer als auch in der zweiten Kammer anspricht, so daß es den Druck in der zweiten Kammer über einen Bereich von Drücken in der ersten Kammer hinweg fortschreitend ändert, und daß bei Nichtaufrechterhaltung der Drücke der Druckquellen die Änderung von der hohen Verdrängungsgeschwindigkeit über den zweiten Anschluß auf die geringe Geschwindigkeit bei im wesentlichen ungeändertem Druck in der ersten Kammer erfolgt.

Die Anordnung ist dann so, daß bei Aufrechterhaltung der Drücke der Druckquellen die vom Fahrer auf das Hilfskraftventilglied ausgeübte Kraft einen Druck in der ersten Kammer erzeugt, der im wesentlichen proportional zu dieser Kraft ist. Auch bei Wegfall der Drücke der Druckquellen erfolgt die Änderung von der hohen Verdrängungsgeschwindigkeit auf die besagte geringe Verdrängungsgeschwindigkeit bei einem im wesentlichen ungeänderten Druck in der ersten Kammer.

Vorzugsweise ist der zweite Kolben konzentrisch zu dem ersten Kolben, und der erste Kolben ist in dem zweiten Kolben gleitbeweglich.

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Das Volumen der zweiten Kammer kann bei bremsbetätigender Betätigung des Hilfskraftventilgehäuses abnehmen, in welchem Falle das Dosierventil so angeordnet ist, daß Druck in der ersten Kammer und Druck in der zweiten Kammer beide auf das Dosierventilglied und gegen elastische Mittel wirken, welche das Dosierventilglied auf seinem Sitz zu halten trachten. Dann erhöht sich der Druck in der zweiten Kammer mit der gleichen Geschwindigkeit wie der Druck in der ersten Kammer bis zu einem Punkt, wo das Dosierventil wirksam wird. Dann gelangt Hydraulikflüssigkeit von der zweiten Kammer über die ersten Rückschlagventilmittel zu der zweiten Kammer. Danach vermindert sich der Behälterdruck mit fortschreitend ansteigendem Druck in der ersten Kammer. Die Hydraulikflüssigkeit von der zweiten Kammer gelangt über das Dosierventil zu dem ersten Anschluß. Das Dosierventil kann von einem Ventilkolben gebildet sein, der in einer Bohrung in dem ersten Kolben gegen die elastischen Mittel gleitbeweglich ist. Der Ventilkolben kann eine Axialbohrung aufweisen, die normalerweise durch ein Verschlußglied geschlossen ist aber geöffnet wird, indem die Bewegung des Verschlußgliedes mit dem Ventilkolben in der der Vorspannung der elastischen Mitte entgegengesetzten Richtung gehemmt wird, so daß dann Hydraulikflüssigkeit durch die besagte Axialbohrung zu dem besagten ersten Anschluß fließen kann. Vorzugsweise weist der Ventilkolben eine Fläche auf, die von dem Druckmitteldruck in der besagten zweiten Kammer beaufschlagt ist, während der Druckmitteldruck in der besagten ersten Kammer über ein Hubglied auf den Ventilkolben wirkt. Der Druckmitteldruck in der ersten Kammer kann auf das Hubglied über eine Gummidichtung übertragen werden, die auch einen Teil der besagten ersten Rückschlagventilmittel bilden.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß das Volumen der zweiten Kammer sich bei bremsbetätigender Bewegung des Hilfskraftventilgehäuses vergrößert und der zweite Kolben auch eine Verkleinerung des Volumens in der ersten Kammer bewirkt, und daß das Dosierventil so angeordnet ist, daß Druck in der ersten Kammer an dem Dosierventilglied dem Druck in der zweiten

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Kammer und elastischen Mitteln entgegenwirkt, welche beide das Dosierventil geschlossen zu halten trachten. Dabei kann die Anordnung so sein, daß der Druck in der zweiten Kammer durch die Verbindung über die zweiten Rückschlagventilmittel auf Behälterdruck bleibt bis zu einem Punkt, wo das Dosierventil wirksam wird und eine geregelte Verbindung von der ersten Kammer zu der zweiten Kammer freigibt. Daraufhin ändert sich der Druck in der zweiten Kammer mit höherer Geschwindigkeit, bis er gleich dem Druck in der ersten Kammer wird.

Es können Reaktionsmittel vorgesehen sein, welche auf den ersten Kolben von dem Hilfskraftventilgehäuse eine Kraft ausüben, die proportional der von dem Fahrer auf das Hilfskraftventil ausgeübten Kraft ist. Es kann ein dritter Kolben vorgesehen sein, um die erste Kammer von einer dritten Kammer zu trennen, welche ein weiteres Bremsbetätigungsglied nach Art eines Tandem-Hauptzylinders versorgt. In diesem Falle können andere Reaktionsmittel zwischen dem ersten, dem zweiten und dem dritten Kolben vorgesehen sein, damit der erste und der zweite Kolben eine direkte Kraft auf den dritten Kolben in einer festen proportionalen Beziehung ausüben, falls in dem durch den besagten zweiten Anschluß versorgten Bremssystem eine hydraulische Fehlfunktion eintritt.

Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen näher erläutert:

Fig. 1 (bestehend aus den Figuren 1A und 1B) zeigt einen Querschnitt durch eine Ausführungsform eines hilfskraftunterstützen Hauptzylinders nach der Erfindung.

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch eine zweite

Ausführungsform eines hilfskraftunterstützten Tandem-Hauptzylinders nach der Erfindung und

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Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch eine dritte

Ausführungsform eines hilfskraftunte"stützen Tandem-Hauptzylinders nach der Erfindung.

Fig. 1 zeigt einen Hauptzylinder 11, der mit einer Unterdruck-Hilfskrafteinheit 12 verbunden ist. Die Unterdruck-Hilfskrafteinheit 12 ist von im wesentlichen üblicher Form und weist zwei schalenförmige Metallpreßteile 13, 14 auf, die an ihren Rändern 15 bzw. 16 unter Zwischenlage der äußeren Wulst 17 einer Membran 18 miteinander verbunden sind.

Die Membran 18 ist von einem Membranstützflansch 19 abgestützt, der sich als integraler Teil eines Hilfskraftventilgehäuses 21 radial nach außen erstreckt. Die Membran 18 und der Membranstützflansch 19 bilden eine bewegliche Wandung. Eine Druckdifferenz an dieser beweglichen Wandung ist durch ein Hilfskraftventilglied 22 gesteuert, das in einer axialen Stufenbohrung in dem Hilfskraftventilgehäuse 21 gleitbebeweglich und mit einer Schubstange 23 verbunden ist, welche mit einem Bremspedal für den Fahrer verbindbar ist. Eine Kammer 24 innerhalb des Preßteils 13 und auf einer Seite der Membran 18 ist mit einer Unterdruckquelle, z.B. dem Einlaßverteiler eines Motors, über einen Krümmer 25 verbunden, der ein Rückschlagventil enthält. Eine andere Kammer 26 innerhalb des Preßteils 14 und auf der anderen Seite der Membran 18 ist durch einen Kanal 28 in dem Hilfskraftventilgehäuse 21 mit einer Ringkammer 27 verbunden, welche das Hilfskraftventilglied 22 umgibt. Das Hilfskraftventilglied 22 wirkt mit einem Ventilsitzglied 29 aus Gummi zusammen, welches in einem rohrförmigen Ansatz 38 des Hilfskraftventilgehäuses 21 sitzt, und verbindet den Ringraum 27 entweder über einen Kanal 31 in dem Hilfskraftventilgehäuse 21 mit Unterdruck oder über einen Ringkanal 32 zwischen dem Ventilsitzglied 29 und der Schubstange 23 mit der Atmosphäre.

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Eine Wendelfeder 33 belastet die Schubstange 23 in Richtung von dem Membranstützflansch 19 weg, und eine andere Wendelfeder 34 belastet das Ventilsitzglied 29 in der entgegengesetzten Richtung. Die Anfangsstellung der Schubstange 23 und des Hilfskraftventilgliedes 22, wie sie in Fig. 1 dargestellt sind, ist durch eine Leiste 35 bestimmt, die in einem Radialschlitz in dem Hilfskraftventilgehäuse 21 sitzt und in eine Ringnut 39 in dem Hilfskraftventilglied 22 ragt. In dieser Stellung ist die Ringkammer 27 über den Kanal 31 mit dem Unterdruck in der Kammer 24 verbunden, und demgemäß sind die Drücke in den Kammern 24 und 26 gleicht. Das Hilfskraftventilglied 22 sitzt auf dem Ventilsitzglied 29 auf, so daß Lufteintritt durch den Kanal 32 verhindert wird.

Eine Bewegung der Schubstange 23 in bremsbetätigender Richtung auf den Hauptzylinder 11 hin bewegt anfänglich das Hilfskraftventilglied 22 in eine Uberdeckungsstellung, in welcher das Ventilsitzglied 29 noch an dem Hilfskraftventilglied 22 anliegt, in welcher es aber auch an einem ringförmigen Sitz 36 an dem Hilfskraftventilgehäuse 21 anliegt und die Ringkammer 27 zu dem Kanal 31 ebenso wie zu dem Ringkanal 32 hin absperrt. Eine weitere Bewegung der Schubstange 23 zu dem Hauptzylinder 11 hin bewirkt eine Bewegung des Hilfskraftventilglieds 22 von dem Ventilsitzglied 29 weg, wobei das Ventilsitzglied 29 in Anlage an dem ringförmigen Sitz 36 verbleibt. Es kann jetzt Luft durch den Kanal 28, die Ringkammer 27 und den Ringkanal 32 in die Kammer 26 eintreten. Zwischen der Schubstange 23 und dem rohrförmigen Ansatz 38 ist ein Filter 37 vorgesehen, um die einströmende Luft zu filtern.

Der Hauptzylinder 11 enthält einen ersten Kolben 41, der in einer axialen Stufenbohrung eines zweiten Kolbens 46 gleitbeweglich ist und der durch das Hilfskraftventilglied 22 über Ventilkolben 42 und 43 bewegbar ist. Der Ventilkolben 43 i'st in einer Axialbohrung des Hilfskraftventilgliedes 22 durch einen Rollstift 44 gehalten und ragt aus dem Hilfskraftventilglied 22 um ein Stück heraus, welches durch Abstandsringe 45 einstellbar ist. Ein Dichtring 40 bewirkt eine Abdichtung zwischen dem ersten Kolben 41 und der Bohrung des zweiten Kolbens 46.

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Der zweite Kolben 46 ist in einer Stufenbohrung des Hauptzylinderkörpers 58 gleitbeweglich und ist durch das Hilfskraftventilgehäuse 21 über eine Hülse 47 bewegbar, die an einem einstellbaren Stapel 48 von Abstandsscheiben anliegt. Der Stapel 48 ist in einer Stufenbohrung in dem Hilfskraftventilgehäuse 21 mittels eines festklemmbaren Ringes 50 gehalten. Die Verbindung der Hülse 47 mit dem zweiten Kolben erfolgt anfänglich durch die Vorspannung einer Wendelfeder 49 und nach dem Zusammendrücken der Wendelfeder 49 durch direkte Anlage des Endes der Hülse 47 an dem zweiten Kolben 46. Die Wendelfeder 49 wird gegen ihre Vorspannung durch ein rohrförmiges Ventilsitzglied 51 gehalten, welches einen an einer Stufe in der Axialbohrung des zweiten Kolbens 46 anliegenden kleinen Flansch 52 aufweist, und durch eine Ringscheibe 53, die durch einen Sprengring 54 gesichert ist.

Eine erste Kammer 55 in dem Hauptzylinder 11 ist zwischen dem ersten Kolben 41 und einem dritten Kolben 56 gebildet, der gleitbeweglich in dem Hauptzylinderkörper 58 geführt ist, und eine zweite Kammer 57 ist zwischen dem zweiten Kolben 46 und dem Hauptzylinderkörper 58 gebildet. Ein Nachfüllanschluß 59 verbindet die zweite Kammer 57 mit einem ersten Anschluß 61, der mit einem Behälter 62 von Hydraulikflüssigkeit verbindbar ist. Die zweite Kammer 57 ist über einen Anschluß 63 mit der ersten Kammer 55 verbunden. Im übrigen ist die zweite Kammer gegenüber der ersten Kammer 55 durch eine ringförmige Manschettendichtung 64 abgedichtet, die durch einen Stützring 65 abgestützt und durch einen Sprengring 66 in der Bohrung des Hauptzylinders 11 festgelegt ist. Die Manschettendichtung 64 ist von der Art, wie sie bei Fahrzeugbremssystemen gebräuchlich ist, und ihre Eigenschaften sind so, das sie als erste Rückschlagventilmittel wirkt und eine Verbindung von der zweiten Kammer 57 zu der ersten Kammer 55 gestattet. Ein zweiter Anschluß 67 in dem Hauptzylinderkörper 58, der in die Kammer 55 mündet, dient zum Anschluß an ein Bremsbetätigungsglied eines Fahrzeugs.

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Eine Ringkammer 68 hinter den zweiten Kolben 46 ist über einen Kanal 69 in dem Hauptzylinderkörper 58 mit dem ersten Anschluß 61 verbunden. Die Verbindung zwischen der zweiten Kammer 57 und dem ersten Anschluß über die Ringkammer 68 wird von einem Dosierventil beherrscht, dessen Hauptteil der zweite Kolben 46 selbst ist. Der zweite Kolben 46 wirkt mit einer Dichtung 71 zusammen, die an dem rohrförmigen Ventilsitzglied 51 sitzt, so daß, wenn sich der zweite Kolben 46 gegen die Vorspannung der Wendelfeder 49 auf die Hülse 47 hinbewegt, Druckmittel von der zweiten Kammer 57 über einen Kanal 72 in dem zweiten Kolben 46, über einen Spalt zwischen der Bohrung des zweiten Kolbens 46 und dem Ventilsitzglied 51 zu der die Wendelfeder 49 enthaltenden Kammer und aus dieser heraus über den Spalt zwischen dem zweiten Kolben 46 und der Hülse 47 zu der Ringkammer 68 hindurchtreten kann. Nuten 73 in der Stirnfläche der Hülse 47 stellten einen freien Durchtritt von Druckmittel sicher, wenn die Hülse 47 an dem zweiten Kolben 46 anliegt.

Der dritte Kolben 56 dient dazu, Druck von der Kammer 55 auf eine Kammer 74 zu übertragen, um über einen Anschluß 75 in der üblichen Weise eines Hilfskolbens eines Tandem-Hauptzylinders ein anderes Bremsbetätigungsglied zu betätigen. Der Kolben 56 ist zur Erzeugung eines Spiels um einen Rollstift 76 herum geschlitzt, welcher dazu dient, die Bewegung des Kolbens 56 auf den ersten Kolben 41 hin zu begrenzen und auch an der Grenze der Bewegung des Kolbens 56 zu dem ersten Kolben 41 hin ein Nachfüllventil 77 von einem durch den Kolben 56 gebildeten Ventilsitz abzuheben. Der Rollstift 76 bildet auch einen Kanal zu dem Behälter 62.

Die zweite Kammer ist gegenüber der Ringkammer 68 abgedichtet, wenn der zweite Kolben 56 auf dem rohrförmigen Ventilsitzglied 51 aufsitzt, und zwar durch eine andere ringförmige Manschettendichtung 78, die als zweite Rückschlagventilmittel wirken und eine Verbindung von dem ersten Anschluß 61 zu der zweiten Kammer 57 zuläßt.

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Die anfängliche Bewegung der Schubstange 23 in bremsbetätigender Richtung, d.h. auf den Hauptzylinder 11 hin, bewirkt eine Bewegung des Ventilsitzglieds 59 in die Überdeckungsstellung, wo es an dem ringförmigen Sitz 36 wie oben beschrieben anliegt. Das Hilfskraftventilgehäuse 21, die Hülse 47, der zweite Kolben 46 und das rohrförmige Ventilsitzglied 51 bleiben bei dieser Bewegung stillstehend, während die Ventilkolben 43 und 42 in dem ersten Kolben 41 sich mit dem Hilfkraftventilglied 22 bewegen. Eine weitere Bewegung der Schubstange 23 in bremsbetätigender Richtung bewirkt eine Bewegung des Hilfskraftventilgliedes 22 von dem Ventilsitzglied 29 weg und läßt eine geringe Menge von Luft in die Kammer 26, so daß das Hilfskraftventilgehäuse 21 sich zu dem Hauptzylinder 11 hinbewegt. Mit diesem bewegt sich die Hülse 47 und der zweite Kolben 46, der durch die Vorspannung der Feder 49 im Abstand von der Hülse 47 gehalten wird. Eine solche Bewegung gestattet eine Bewegung der Dichtung 78 über den Nachfüllanschluß 59 hinweg, so daß die Verbindung zwischen der zweiten Kammer 57 und dem ersten Anschluß 61 abgesperrt wird. Der Kolben 41 setzt die Kammer 55 unter Druck, unterstützt durch den zweiten Kolben 46, der dank der ringförmigen Kolbenfläche zwischen dem Innendurchmesser der Dichtung 64 und dem Außendurchmesser der Dichtung 40 direkt auf die Kammer 55 wirkt. Weiterhin bewirkt die Bewegung des zweiten Kolbens 46 eine Verdrängung von Druckmittel aus der zweiten Kammer 57 über den Anschluß 63 in die Kammer 55. Es wird somit Druckmittel aus dem Anschluß 67 heraus verdrängt, so das die Bremsen mit einer hohen Geschwindigkeit bezogen auf die bremsbetätigende Bewegung des Hilfskraftventilgliedes 22 angezogen werden. Die effektive Verdrängungsfläche des Kolbens ist die, die durch den Außendurchmesser der Dichtung 78 bestimmt ist. Diese Verdrängungsgeschwindigkeit des Druckmittels bleibt erhalten, wenn eine geringfügige weitere Bewegung des zweiten Kolbens 46 eine Abdeckung des Anschlusses 63 durch die Dichtung 64 bewirkt, die dann eine Verbindung zwischen der ersten Kammer 55 zu der zweiten Kammer 57 verhindert. Das von der zweiten Kammer 57

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verdrängte Druckmittel tritt an der Dichtung 64 vorbei in die Kammer 5 5.

Wenn sich ein bremsbetatigender Druck an dem Anschluß 67 aufbaut, wirken sowohl der Druck in der Kammer 55 als auch der Druck in der Kammer 57 auf den zweiten Kolben 46 und bewegen diesen gegen die Vorbelastung der Feder 49. Der Druck in der ersten Kammer 55 wirkt auf die Ringfläche des Kolbens 46, die zwischen dem Innendurchmesser der Dichtung 64 und dem Außendurchmesser der Dichtung 40 gebildet ist, und der Druck in der Kammer 57, der in diesem Stadium des Wirkungsablaufs im wesentlichen der gleiche ist, wirkt auf die Ringfläche, die zwischen dem Außendurchmesser der Dichtung 78 und dem Innendurchmesser der Dichtung 64 gebildet ist, und auch auf die kleine Ringfläche, die zwischen dem Außendurchmesser der Dichtung 40 und dem Ventilsitzdurchmesser der Dichtung 71 gebildet ist. Wenn der Druck in der ersten Kammer 55 und der zweiten Kammer 57 ausreichend hoch ist, bewegt sich der zweite Kolben 46 relativ zu der Hülse 47 gegen die Vorbelastung der Feder 49 und läßt eine Druckmittelmenge aus der Kammer 57 durch den Kanal 72 und in die Kammer 68 zu dem Anschluß 61 und dem Behälter 62 durch. Der Druck in der zweiten Kammer 57 fällt somit geringfügig ab und stört so das Kraftgleichgewicht an dem zweiten Kolben 46, so daß der zweite Kolben unmittelbar wieder auf der Dichtung 71 aufsitzt. Eine weitere bremsbetätigende Bewegung der Schubstange 23 erhöht den Druck in der Kammer 55 und gestattet den Durchtritt einer weiteren kleinen Menge von Druckmittel aus der Kammer 57 durch den Kanal 72. Bei fortschreitend ansteigendem Druck in der Kammer 55 sinkt der Druck in der zweiten Kammer 57 fortschreitend ab, um das Druckgleichgewicht an dem zweiten Kolben 46 aufrecht zu erhalten, bis der Druck in der zweiten Kammer 57 auf den Behälterdruck abgesunken ist. Bei ansteigender Kraft von dem Hilfskraftventilgehäuse 21 kommt dann der zweite Kolben 46 an der Hülse 47 zur Anlage.

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Wenn einmal der zweite Kolben 46 seine Dosierventilfunktion beginnt und der Druck in der zweiten Kammer 57 unter den in der ersten Kammer 55 absinkt, ist die wirksame druckmittelverdrängende Kolbenfläche die, die durch den Innendurchmesser der Dichtung 64 bestimmt ist.

Während der bremsbetätigenden Bewegung der Schubstange 23 bewegt sich das Hilfskraftventilgehäuse 21 mit dem Hilfskraftventilglied 22, abgesehen davon, daß eine geringe Relativbewegung erforderlich ist, um Luft an dem Ventilsitzglied vorbeizulassen. Die von dem Fahrer auf die Schubstange ausgeübte Kraft wächst linear mit anwachsendem bremsbetätigenden Druck in der ersten Kammer 55 dank der direkten Verbindung mit dem Kolben 41, während die Anstiegsgeschwindigkeit des Druckes in der Hilfskraftkammer 26 sich ändert, wenn der zweite Kolben 46 seine Dosierventilfunktion beginnt und wieder wenn der Druck in der Kammer 57 auf Behälterdruck absinkt. Die wirksame Fläche der Membran 18 und des Hilfskraftventilgehäuses 21 ist so, daß normalerweise kein Wegbleiben des Unterdrucks, wenn der Druck in der Kammer 26 auf Atmosphärendruck ansteigt, erfolgt, bis zu einem Zeitpunkt, nachdem der Druck in der zweiten Kammer 57 auf Behälterdruck abgesunken ist. Das tritt bei einem so hohen Bremsdruck auf, daß es nicht während des normalen Bremsens eintritt sondern nur bei Notbremsungen. Die Wirkung des Wegbleibens des Unterdrucks ist bei einem hilfskraftunterstützen Hauptzylinder nach der Erfindung nicht schwerwiegender als es bei einem üblichen Hauptzylinder mit Unterdruck-Hilfskraftunterstützung ist, während es sich als möglich erwiesen hat, die wirksame Fläche der Membran 18 und ihrer Abstützung 19 in einem solchen Maße zu vermindern, daß eine Hilfskrafteinheit mit einer wirksamen

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Fläche von 160 cm eine konventionelle Hilfskrafteinheit von

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3 20 cm ersetzt.

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Wenn der Unterdruck ausfällt, bewirkt eine Bewegung der Schubstange 23 in der bremsbetätigenden Richtung eine Bewegung des Hilfskraftventilgliedes 22 in den Hilfskraftventilgehäuse 21 zu dem Hauptzylinder 11 hin, und zwar bis zu der Grenze, die durch die Passung der Leiste 35 in der Nut 39 bestimmt ist. Danach wird eine auf die Schubstange 23 vom Fahrer ausgeübte Kraft sowohl auf den ersten Kolben 41 als auch auf den zweiten Kolben 46 übertragen, wobei der zweite Kolben 46 seine Dosierventilfunktion unbeeinflußt von dem Wegbleiben des Unterdrucks erhöht.

Wenn ein Fehler in dem mit dem Anschluß 67 verbundenen Bremssystem auftritt, derart, daß in der Kammer 55 sich kein Druck aufbauen kann, bewegt sich der zweite Kolben 46 längs der Bohrung des Hauptzylinders 11, bis eine in der axialen Stufenbohrung des Kolbens 46 sitzende Metallscheibe den dritten Kolben 56 berührt. Diese Metallscheibe 79 liegt an einer Kraftverteilungsscheibe 81 an, die ihrerseits an einem Metallring 82 anliegt. Zur gleichen Zeit hat sich der erste Kolben 41 relativ zu dem zweiten Kolben 46 vorwärtsbewegt, da sich das Hilfskraftventilglied 22 gerade über die Uberdeckungsstellung hinaus bewegt hat, so daß es Luft in die Kammer 26 einläßt und das Hilfskraftventilgehäuse 22 bewegt. Dadurch wird der Spalt zwischen der Stirnfläche des Kolbens und der Kraftverteilungsscheibe 81 aus Gummi stark vermindert. Bei weiterer Bewegung der Schubstange 23 in bremsbetätigender Richtung übt der zweite Kolben 46 über den Metallring 82, die Kraftverteilungsscheibe 81 aus Gummi und die Metallscheibe 79 eine Kraft auf den dritten Kolben 56 aus, so daß die Kraftverteilungsscheibe 81 sich rückwärts in Anlage an die Stirnfläche des Kolbens 41 zu ziehen trachtet. Die Kraftverteilungsscheibe 81 aus Gummi neigt dazu, wie ein Flüssigkeitsvolumen zu wirken, auf welches auf einer Seite die angrenzende Fläche der Metallscheibe 79 und auf der anderen Seite die angrenzende Ringfläche des Metallringes 82 und die angrenzende Fläche des Kolbens 41 wirkt, so daß die auf den

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dritten Kolben 56 über die Metallscheibe 79 ausgeübte Kraft durch den über den Metallring 82 wirksamen Unterdruck und die über den Kolben 41 ausgeübte Pedalkraft sich proportional zu den Flächen auswirkt, welche an die Kraftverteilungsscheibe 81 aus Gummi angrenzen. Statt der Kraftverteilungsscheibe 81 können als Alternative auch Hebel benutzt werden, um auf den dritten Kolben in bestimmten Verhältnis Kräfte vom Fahrer über den ersten Kolben und von der Hilfskrafteinheit über den zweiten Kolben auszuüben. Die Hebel werden radial zu der Achse des Hauptzylinders angeordnet, so daß das radial innere Ende jedes Hebels an dem ersten Kolben angelenkt ist, daß radial äußere Ende jedes Hebels an dem zweiten Kolben angelenkt ist und der dritte Kolben an jedem Hebel um einen Schwenkpunkt angelenkt ist, der zwischen den Enden liegt und das gewünschte Verhältnis von Hilfskraft zu Pedalkraft liefert.

Der in Fig. 2 dargestellte hilfskraftunterstütze Tandem-Hauptzylinder ist eine Abwandlung des in Fig. 1 gezeigten, so daß nur ein Teilschnitt gezeigt ist. Teile, die ähnlich oder übereinstimmend mit den in Fig. 1 gezeigten sind, haben das gleiche Bezugszeichen unter Addition von 100.

Der erste Kolben 141 hat eine gestuft zylindrische Oberfläche, welche in einer ringförmigen Manschettendichtung 164 und in der axialen Stufenbohrung eines zweiten Kolbens 146 gleitbeweglich ist. Er ist mit Schub über einen Kolben 143, Abstandsstücke und einen Kolben 186 von einem Kraftverteilungsring 187 aus Gummi beaufschlagbar. Der Kraftverteilungsring 187 aus Gummi erhält Kräfte von dem Hilfskraftventilgehäuse 121 und dem Hilfskraftventilglied 122 in Verhältnissen gleich den Flächen der ebenen Ringflächen des Hilfskraftventilgehäuses 121 und des Hilfskraftventilgliedes 122, die an den Kraftverteilungsring 187 aus Gummi anlegbar sind.

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Der zweite Kolben 146 ist mit einem direkten Schub von dem Hilfskraftventilgehäuse 121 über den Stapel 148 von Abstandsstücken beaufschlagbar.

Der erste Kolben 141 hat eine axiale Sacklochbohrung, welche eine Dosierventilanordnung mit einem Dosierventilglied in der Form eines Ventilkolbens 191 aufweist, der in der Bohrung des Kolbens 141 gleitbeweglich ist. Ein Ventilschließglied in Form einer Kugel 188 sitz normalerweise auf einem ringförmigen Ventilsitz auf, der von dem offenen Ende der axialen Stufenbohrung in dem Ventilkolben 191 gebildet ist.

Der Stift 189 ist gleitbeweglich in dem anderen Teil der Bohrung des Ventilkolbens 191, der einen geringeren Durchmesser hat, so daß der Stift an dem Ende der Sacklochbohrung des ersten Kolbens 141 anliegt. Elastische Mittel, enthaltend eine Wendelfeder 149, drücken den Ventilkolben 191 von dem Sacklochende der Bohrung in dem zweiten Kolben 141 weg und in Anlage an ein Hubglied 192, welches seinerseits an einer Manschettendichtung 193 aus Gummi anliegt. Die Manschettendichtung 193 ist über einen Tellerverteiler 194, der durch einen Sprengring 195 gesichert ist, in Anlage an der Stirnfläche des Hubglieds 192 gehalten. Ein Stützkragen 196 ist gleitbeweglich über das Ende des Hubgliedes 192 gesetzt, welches an der Manschettendichtung 193 anliegt. Die Elastizität der Manschettendichtung 193 ist so, daß Druck in der ersten Kammer als Kraft auf die Stirnfläche des Hubglieds 192 übertragen wird, so als wenn das Hubglied 192 ein Kolben wäre, der in der Bohrung des Stützkragens 196 arbeitet.

Bei dieser Ausführungsform wirkt die Manschettendichtung als erstes Rückschlagventil, welches eine Verbindung von der zweiten Kammer 157 zu der ersten Kammer 155 über einen radialen Kanal 172 im Kolben 141, axiale Nuten in der Mantelfläche des Hubgliedes 192 und Nuten in der Mantelfläche und in der Rückfläche des Kragens 196 zuläßt. Die ringförmige Manschettendichtung 164 wirkt nicht als Rückschlagventil, da sie auf beiden Seiten abgestützt ist, nämlich durch eine Unterlegscheibe

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auf einer Seite und durch einen von einem Sprengring 166 gehaltenen Stützring 165A von L-förmigem Querschnitt und einem Ring 165B auf der anderen Seite. Eine ringförmige Manschettendichtung 187, die ähnlich ausgebildet ist wie die entsprechende Dichtung 78 in der Ausführungsform von Fig. 1, ist in der Lage als zweite Rückschlagventilmittel zu wirken, so daß sie Druckmittel von dem Behälter zu der zweiten Kammer 157 durchläßt. Sie ist jedoch in dieser Ausführungsform durch die Kugel 188 unterstützt, die von ihrem Sitz an dem Ventilkolben 191 des Dosierventils gegen die Wirkung einer Feder 198 abhebbar ist.

Wenn die Schubstange 123 in eine bremsbetätigende Richtung auf den Hauptzylinder 111 hinbewegt wird, bewegt sich das Ventilsitzglied 129 in die Überdeckungsstellung, wo die Kammer 126 von dem Kanal 131 und dem Ringkanal 132 abgesperrt ist, und sitzt dann weiterhin auf dem ringförmigen Ventilsitz 136 auf, während das Hilfsventilglied 122 sich weiterhin auf den Hauptzylinder 11 hinbewegt und den Eintritt von Luft in die Kammer 126 gestattet. Das bewegt den ersten Kolben 141 und den zweiten Kolben 146 beide in die gleiche Richtung wie die bremsbetätigende Bewegung der Schubstange 123, so daß die Dichtung 178 über die Füllöffnung 159 streicht und eine Verbindung von der zweiten Kammer 157 zurück zu dem ersten Anschluß 161 verhindert. Bei einer kleinen weiteren Bewegung der Schubstange 123 streicht der Anschluß 163 über die Dichtung 164 und verhindert eine Verbindung von der ersten Kammer 155 zu der zweiten Kammer 157. Somit wird in der Kammer 155 ein bremsbetätigender Druck aufgebaut, wobei anfänglich Druckmittel aus der zweiten Kammer 157 in die erste Kammer 155 über das Loch 163 verdrängt wird und dann aus der Kammer 157 an der als Rückschlagventil wirkenden Manschettendichtung 193 vorbei in die Kammer 155 verdrängt wird. Das Druckmittel wird aus dem zweiten Anschluß 167 zu dem Bremsbetätigungsglied durch eine Kolbenfläche verdrängt, die equivalent der durch den Außendurchmesser der Dichtung 178 bestimmten ist. Die vom Fahrer über die Schubstange 123 ausgeübte Kraft ist diejenige, die er-

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forderlich ist um dem Bremsdruck in den Kammern 155 und 157 zu widerstehen, der auf eine wirksame Kolbenfläche wirkt, die equivalent der ist, welche durch den Innendurchmesser der Dichtung 178 bestimmt ist, proportional vermindert durch den Kraftverteilungsring 187 aus Gummi, der in bekannter Weise bewirkt, daß die Last auf den Kolben 186 zwischen der Hilfskraft von dem Ventilgehäuse 121 und der vom Fahrer ausgeübten Kraft von dem Hilfskraftventilglied 122 verteilt wird.

Der ansteigende Druck in der Kammer 157 wirkt auf den vollen Durchmesser des Ventilkolbens 191 des Dosierventils und erzeugt eine Kraft, die gegen die Vorspannung der Feder 149 zu wirken sucht, wobei diese Kraft durch eine kleine Kraft von einer Feder 198 ersetzt wird, welche sicherstellen soll, daß die Kugel 188 auf dem Ventilkolben aufsitzt. Wenn sich ein merklicher Druck in der Kammer 157 entwickelt hat, bewegt sich der Ventilkolben 191 gegen die Belastung der Feder 149, bis die Kugel 188 auf dem Stift 189 aufsitzt. Das Hubglied 192 bleibt mit seiner Schulter dann dank der Feder 198 in Anlage an dem Kragen 196. Die Kraft, welche den Ventilkolben 191 gegen die Feder 149 zu bewegen sucht ist nur die, die von der Ringfläche des Ventilkolbens 191 außerhalb des Sitzdurchmessers für die Kugel 188 erzeugt wird, und wird nicht mehr von der Feder 198 unterstützt, die über die Kugel 188 auf dem Stift 189 abgestützt ist. Daher steigt der Druck in der Kammer 157 weiter mit der gleichen Geschwindigkeit an wie der in der Kammer 155, bis der Druck ausreicht, den Ventilkolben 191 um ein weiteres Stück gegen die Belastung der Feder 149 und von der Kugel 188 wegzubewegen. Das gestattet daß Ausfließen einer Flüssigkeitsmenge aus der Kammer 157 über den radialen Kanal 172, durch radiale Löcher in dem Hubglied 192, an der Kugel 188 vorbei in die Bohrung des Ventilkolbens 191 und hinaus zum Behälter über ein radiales Loch 199 in dem Ventilkolben 191, den von der Feder 149 eingenommenen Raum der Bohrung, radiale Löcher 173 in dem Kolben 141, entsprechende Löcher in dem Kolben 146, einen Ringraum 148, einen Kanal 169 und den

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Anschluß 161. Die wirksame Kolbenfläche, durch welche Druckmittel aus der Kammer 155, über den Anschluß 167 zu den Bremsen herausdrückbar ist, ist nun die des inneren Durchmessers der Dichtung 164.

Bei einem kleinen weiteren Anstieg des Bremsdrucks in der Kammer 155, der durch eine weitere bremsbetätigende Bewegung der Schubstange 123 hervorgerufen wird, wirkt der Ventilkolben 191 des Dosierventils als Druckbegrenzungsventil und hält den Druck in der Kammer 157 konstant, bis der auf die Manschettendichtung 193 wirkende Bremsdruck ausreicht, das Hubglied 192 gegen die Belastung der Feder 198 und in Kontakt mit dem Ventilkolben 191 zu bewegen. Wenn sowohl der Druck in der ersten Kammer 155 als auch der in der zweiten Kammer 157 wirksam sind, um den Ventilkolben 191 gegen die Feder 149 zu bewegen, vermindert sich nunmehr der Druck in der zweiten Kammer 157 fortschreitend, in dem Maße wie der Druck in der ersten Kammer 155 ansteigt, und erreicht schließlich den Behälterdruck, wenn sich der Ventilkolben 191 weiter gegen die Feder 149 bewegt und auf dem Grunde der Sacklochbohrung in dem Kolben 141 aufsitzt. Ein Ring 200 hat Ansätze, die sich durch die radialen Löcher in dem Kolben 146 in eine Nut im Kolben erstrecken, welche die Löcher 173 umgibt, so daß die Kolben und 146 während der Montage zusammengehalten werden.

Während der Zeit, wo der Ventilkolben 191 dosierend wirkt, ist die von dem Fahrer über die Schubstange 123 ausgeübte Kraft diejenige, die erforderlich, um dem Bremsdruck in der Kammer 155 Widerstand zu leisten, welcher auf die durch den Innendurchmesser der Dichtung 164 bestimmte Kolbenfläche wirkt minus den Druck in der Kammer 157, der auf eine ringförmige Kolbenfläche wirkt, welche equivalent derjenigen ist, die durch den Innendurchmesser der Dichtung 164 definiert ist minus der Kolbenfläche, die durch den Innendurchmesser der Dichtung 178 bestimmt ist, dieses proportional vermindert durch den Kraftverteilungsring 187 aus Gummi. Wenn einmal der Druck in der Kammer 157 auf Behälterdruck vermindert ist, ist die von dem Fahrer auf die Schubstange 123 ausgeübte Kraft diejenige,

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die erforderlich ist um den Bremsdruck in der Kammer 155 Widerstand zu leisten, welcher auf die duch den Innendurchmesser der Dichtung 164 bestimmte Kolbenfläche wirkt, dieses wieder proportional vermindert durch den Kraftverteilungsring 187 aus Gummi. Obwohl zwischen den drei Betriebsphase Änderungen in der vom Fahrer ausgeübten Kraft auftreten, d.h. vor Beginn der Dosierung, während der Dosierung und nach der Dosierung, sind die Änderungen sehr geringfügig und werden vom Fahrer nicht bemwerkt.

Wie bei dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel tritt ein Wegbleiben des Unterdrucks normalerweise erst auf nachdem der Druck in der Kammer 157 auf Behälterdruck abgesunken ist. Wenn der Unterdruck wegbleibt, kommt das Hilfskraftventilglied 122 an der Leiste 135 zur Anlage und überträgt einen Schub über das Hilfskraftventilgehäuse 121 auf den zweiten Kolben 146 und übt außerdem einen direkten Schub auf den ersten Kolben 141 über die Kolben 163 und 186 und den Kraftverteilungsring 187 aus Gummi aus. Das Dosierventil wirkt wie oben beschrieben so, daß die Verdrängungsgeschwindigkeit von Druckmittel zu den Bremsen durch den Anschluß 167 bei einer Bewegung der Schubstange 123 durch den Ausfall des Unterdrucks nicht beeinflußt wird.

Im Fall eines Fehlers in einer Hydraulikleitung zu dem Bremsbetätigungsglied, welches an Anschluß 167 angeschlossen ist, kommt eine Scheibe 195A an dem dritten Kolben 156 zur Anlage, wobei Hilfskraft und Pedalkraft in Verhältnissen, die durch den Kraftverteilungsring 187 festgelegt sind, ausgeübt werden.

Bei einer Abwandlung ist das Hubglied 192 fest an dem Ventilkolben 191 des Dosierventils befestigt oder es bildet mit diesem ein Stück. Das Dosierventil arbeitet im wesentlichen in der oben beschriebenen Weise, außer daß keine Zwischenphase im Arbeitsablauf auftritt, während welcher der Druck in der Kammer 157 bei ansteigenden Druck in der Kammer 155 konstant bleibt, weil Druckmittel zum Behälter an der Kugel 198 vorbei abgelassen wird. Stattdessen bewirkt der ansteigende Druck in der

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Kammer 155 ein Absinken des Druckes in der Kammer 157 sobald das Ventil beginnt sich zu öffnen.

Fig. 3 zeigt eine weitere Abwandlung des in Fig. 1 dargestellten hilfskraftunterstützen Hauptzylinders. Wo es angebracht ist, sind Teile, die ähnlich denen in Fig. 1 sind, mit den gleichen Bezugszeichen wie dort plus 2OO bezeichnet.

Ein erster Kolben 241 ist durch das Hilfskraftventilglied 222 bewegbar, um Druckmittel in einer ersten Kammer 255 unter Druck zu setzen, wenn eine vom Fahrer gesteuerte Schubstange 223 in bremsbetätigender Richtung auf den Hauptzylinder 211 hinbewegt wird, und zwar über einen Kolben 286, der eine Kraft von einem Kraftverteilungsring 287 aus Gummi erhält. Der Kraftverteilungsring 287 aus Gummi wirkt in bekannter Weise so, daß er die Last auf den Kolben 286 zwischen dem Hilfskraftventilglied 222 und dem Hilfskraftventilgehäuse 221 proportional zu den Flächen des Hilfskraftventilglieds 222 und des Hilfskraftventilgehäuses 221 verteilt, mit welchen diese daran anliegen können. Ein zweiter Stufenkolben 246 ist über dem ersten Kolben 241 und dem Kolben 286 gleitbeweglich und kann durch eine direkte Kraft von dem Hilfskraftventilgehäuse 221, die über einen Stapel 248 von Abstandsstücken wirkt, bewegt werden. Das Volumen einer zweiten Kammer 257 erhöht sich bei einer Bewegung des zweiten Kolbens 246, die durch eine bremsbetätigende Bewegung des Hilfskraftventilgehäuses 221 verursacht wird. Der zweite Kolben 246 wirkt auch so, daß er das Volumen der ersten Kammer 255 verringert.

Ein Dosierventil in einer axialen Bohrung des ersten Kolbens 241 enthält ein Dosierventilglied in Form einer Kugel 288, die so angeordnet ist, daß ein Druck in der ersten Kammer 255 an der Kugel 288 dem Druck in der zweiten Kammer 257 entgegenwirkt, der über einen Kanal 301 in dem zweiten Kolben 246 und einem Kanal 302 in dem ersten Kolben 241 wirkt, und außerdem der Vorspannung einer Wendelfeder 249, die beide die Kugel des Dosierventils auf ihrem Sitz zu halten trachten. Ein Dosierventilstift 289, der in einer Axialbohrung eines in der

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Bohrung des Kolbens 251 gehaltenen Stopfens 306 gleitbeweglich ist, besitzt einen Kopf 303, an dem sich die Kraft der Wendelfeder 249 abstützt, und eine Dichtscheibe 293, welche den Schaft so abdichtet, daß ein hinreichend hoher Druck in der zweiten Kammer 283 auf den Stift 289 wirken und die Vorspannung der Feder 249 überwinden kann. Kanäle 304,305 in dem Kolben 286 bzw. dem Ventilglied 222 entlüften die Axialbohrung des Stopfens 406. Der Stopfen 406 ist in der Axialbohrung des ersten Kolbens 241 durch radiale Umbördelung des ersten Kolbens 241 gehalten.

Ein Füllventilring 316, der gleitbeweglich in der Bohrung des Hauptzylinders 211 ist, wird durch den zweiten Kolben 246 von seinem Sitz von einem Anschluß 307 und einem Anschluß 308 abgehoben, wenn die Schubstange 223, das Hilfskraftventilglied 222 und das Hilfskraftventilgehäuse 221 in der Ruhestellung bei gelöster Bremse sind. Der Anschluß 307 steht mit dem Anschluß 261 in Verbindung, der mit dem Druckmittelbehälter verbunden ist, und der Anschluß 308 ist mit einem Anschluß 309 in der Bohrung des Hauptzylinders verbunden. Eine Nut 317 in dem zweiten Kolben 246 gestattet eine Verbindung von der zweiten Kammer 257 zu den Anschlüssen 307,308, wenn der Ventilring 316 von seinem Sitz abgehoben ist. Wenn der Fahrer eine bremsbetätigende Kraft auf die Schubstange 223 ausübt, um sie auf den Hauptzylinder 211 hinzubewegen, wird das Ventilsitzglied 229 längs der Bohrung des rohrförmigen Ansatzes 238 bewegt, bis es auf dem ringförmigen Sitz 236 zum Aufsitzen kommt. Das Ventilglied 222 bewegt sich weiter vorwärts und läßt Luft über den Ringkanal 232, die Ringkammer 227 und den Kanal 228 in die Kammer 226. Diese Konstruktion unterscheidet sich von den vorhergehenden beiden Ausführungsbeispielen darin, daß die Leiste 235 in dem Kanal 228 angeordnet ist und ein Anschlag für das Hilfskraftventilglied 222 in nur einer Richtung bildet.

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Der erste Kolben 241 wird durch den Kolben 286 und den Kraftverteilungsring 287 aus Gummi auf den dritten Kolben 256 hinbewegt, und der zweite Kolben 246 wird durch das Hilfskraftventilgehäuse 221 bewegt, welches über den Stapel 248 von Abstandsstücken wirkt. Bei der Vorwärtsbewegung auf den dritten Kolben 256 hin gestattet der zweite Kolben 246 eine Vorwärtsbewegung des Füllventilringes 316 unter dem Einfluß einer Feder 315, so daß die Anschlüsse 308 und 307 abgeschlossen werden, und gleichzeitig streicht eine ringförmige Manschettendichtung 311 über den Anschluß 309, so daß die Verbindung von der ersten Kammer 255 zu der zweiten Kammer 257 verhindert wird. Bei weiterer bremsbetätigender Kraft und einem Weg der Schubstange 223 baut sich in der Kammer 255 der Bremsdruck auf, der über den Anschluß 267 auf ein Bremsbetätigungsglied geleitet wird. Druckmittel wird aus dem Anschluß 267 durch eine wirksame Kolbenfläche verdrängt, die durch den Außendurchmesser der Dichtung 311 bestimmt ist, während Druckmittel aus dem Behälter in die zweite Kammer 257 über den Anschluß 261 und den Anschluß 307 angesaugt wird, nämlich dank der Füllventilscheibe 316, die als Rückschlagventil wirkt.

Wenn in der Kammer 255 ein ausreichender Druck sich aufgebaut hat, so wirkt dieser auf die Dosierventilkugel 288 und hebt diese von ihrem Sitz in dem ersten Kolben 241 ab, so daß eine Menge von Druckmittel aus der ersten Kammer 255 in die zweite Kammer 257 gelassen wird. Das erhöht sofort den Druck in der zweiten Kammer 257 und vermindert die Druckdifferenz an der Dosierventilkugel 288 und bewirkt, daß diese wieder aufsitzt. Bei weiterer bremsbetätigender Bewegung der Schubstange 223 steigt der Bremsdruck in der ersten Kammer 255 weiter an, was ein öffnen und Schließen der Dosierventilkugel 288 bewirkt, derart, daß der Druck in der zweiten Kammer 257 fortschreitend ansteigt. Der Durchmesser des Ventilsitzes im Kolben 241 für die Dosierventilkugel 288 und der Durchmesser des Stiftes 289 sind so, daß während dieser Betriebsphase der Druck in der zweiten Kammer 257 schneller ansteigt als der Druck in der ersten Kammer 255, bis er den Punkt erreicht hat, wo er dem

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Bremsdruck in der ersten Kammer 255 gleich ist, worauf die Dosierventilkugel 288 voll öffnet. Von dem Punkt, wo die Dosierventilkugel 288 zu arbeiten beginnt, wird Druckmittel aus der Kammer 255 durch den Anschluß 267 hinaus durch eine wirksame Kolbenfläche verdrängt, die durch den Innendurchmesser einer Dichtung 312 bestimmt ist, welche den kleineren Außendurchmesser des Kolbens 246 abdichtet. Während der ersten Betriebsphase, bevor das Dosierventil zu arbeiten beginnt, während der zweiten Betriebsphase, wenn das Dosierventil arbeitet und während der dritten Betriebsphase, wenn das Dosierventil voll geöffnet ist, überträgt der erste Kolben 241 zurück auf die Schubstange 223 eine Kraft, die equivalent ist dem Bremsdruck, der auf den Innendurchmesser der Dichtung 311 wirkt, wobei diese Kraft über den Kolben 286 wirkt und proportional durch den Kraftverteilungsring 287 aus Gummi vermindert wird.

Während der Rückbewegung des ersten Kolbens 241 und des zweiten Kolbens 246 wirkt die Dichtung 311 als ein erstes Rückschlagventil und gestattet eine Verbindung von der zweiten Kammer 293 zu der ersten Kammer 255, bis der als zweites Rückschlagventil wirkende Füllventilring 316 während der Vorwärtsbewegung des ersten Kolbens 241 durch den zweiten Kolben 246 abgehoben wird. Ein Ringteil 113 hat Ansätze 314, die in die Kanäle 301 in dem zweiten Kolben 246 und in eine Ringnut in dem ersten Kolben 241 ragen um den ersten und den zweiten Kolben als Baugruppe zusammenzuhalten.

Wenn der Unterdruck wegfällt wird die Pedalkraft des Fahrers von der Schubstange 223 auf den Kolben 241 über den Kolben 286, den Kraftverteilungsring 287 und das Hilfskraftventilglied 222 und auf den Kolben 246 über den Stapel 248 von Abstandsstücken und das abgeflanschte Ende des Kolbens 286 übertragen. Das Dosierventil wird, wie oben beschrieben, so, daß die Verdrängungsgeschwindigkeit von Druckmittel zu den Bremsen über den Anschluß 267 durch Ausfall des Unterdrucks nicht beeinflußt wird.

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Ein Fehler in den mit dem Anschluß 277 verbundenen Bremsleitungen bewirkt, daß der erste Kolben 241 an dem dritten Kolben 256 zur Anlage kommt, und der Kraftverteilungsring 287 aus Gummi verteilt dann die Pedalkraft des Fahrers über das Hilfskraftventilglied 222 und die Hilfskraft über das Hilfskraftventilgehäuse 221.

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Claims

Patentansprüche

Hilfskraftunterstützer hydraulischer Hauptzylinder für ein Fahrzeugbremssystem enthaltend: eine bewegliche Wandung, die mit einem Hilfskraftventilgehäuse verbunden ist, ein vom Fahrer steuerbares Hilfskraftventilglied zur Steuerung einer Druckquelle mit relativ hohem Druck und einer Druckquelle mit relativ niedrigerem Druck, so daß eine Druckmittel-Druckdifferenz an der beweglichen Wandung verändert wird, einen ersten Kolben, der durch das Hilfskraftventilgehäuse bewegbar ist, einen zweiten Kolben, der durch das Hilfskraftventilgehäuse bewegbar ist, einen ersten Anschluß zur Verbindung mit einem Behälter von Hydraulikflüssigkeit, einen zweiten Anschluß zur Verbindung mit einem Bremsbetätigungsglied, eine mit dem ersten und dem zweiten Anschluß verbundene erste Kammer, wobei eine Bewegung des Hilfskraftventilgliedes in bremsbetätigender Richtung die Verbindung von der ersten Kammer zu dem ersten Anschluß absperrt und eine Verminderung des Volumens der ersten Kammer durch den Kolben bewirkt, so daß an dem zweiten Anschluß der bremsbetätigende Druck erzeugt wird, eine mit dem ersten Anschluß verbundene zweite Kammer in dem Hauptzylinder, wobei eine Bewegung des zweiten Kolbens in bremsbetätigender Richtung die Verbindung von der zweiten Kammer zu dem ersten Anschluß absperrt und das Volumen der zweiten Kammer verändert, erste Rückschlagventilmittel, welche eine Verbindung von der zweiten Kammer zu der ersten Kammer zulassen, zweite Rückschlagventilmittel, welche eine Verbindung von dem ersten Anschluß zu der zweiten Kammer zulassen, und ein Dosierventil mit einem Ventilglied, durch welches der Druck in der zweiten Kammer veränderbar ist, wobei die Veränderung von Hydraulikflüssigkeit aus

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ORIGINAL INSPECTED

der ersten Kanuner durch den zweiten Anschluß mit hoher Geschwindigkeit in Bezug auf die bremsbetätigende Bewegung des Hilfskraftventilgliedes beginnt und sich auf eine geringe Geschwindigkeit vermindert, wenn das Dosierventil wirksam wird,

dadurch gekennzeichnet,

daß das Dosierventilglied (46,191,288) in an sich bekannter Weise auf Druck sowohl in der ersten Kammer (55,155,255) als auch in der zweiten Kammer (57,157,257) anspricht, so daß es den Druck in der zweiten Kammer über einen Bereich von Drücken in der ersten Kammer hinweg fortschreitend ändert, und daß bei Nichtaufrechterhaltung der Drücke der Druckquellen die Änderung von der hohen Verdrängungsgeschwindigkeit über den zweiten Anschluß auf die geringe Geschwindigkeit bei im wesentlichen ungeändertem Druck in der ersten Kammer erfolgt.
2. Hauptzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen der zweiten Kammer bei bremsbetätigender Bewegung des Hilfskraftventilgehäuses (21,121) abnimmt und das Dosierventil so angeordnet ist, daß Druck in der ersten Kammer und Druck in der zweiten Kammer beide auf das Dosierventilglied und gegen elastische Mittel (49,149) wirken, welche das Dosierventilglied auf seinem Sitz zu halten trachten.
3. Hauptzylinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Kolben (46) das besagte Dosierventilglied aufweist und der zweite Kolben mit dem Hilfskraftventilgehäuse über die elastischen Mittel verbunden ist.

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4. Hauptzylinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Dosierventilglied von einem Ventilkolben (191) gebildet ist, der in einer Bohrung in dem ersten Kolben

(141) gegen die elastischen Mittel gleitbeweglich ist, und der Ventilkolben (191) eine Axialbohrung aufweist, die normalerweise durch ein Ventilverschlußglied (188) geschlossen ist aber geöffnet wird, indem die Bewegung des Verschlußgliedes mit dem Ventilkolben in der der Vorspannung der elastischen Mittel entgegengesetzten Richtung gehemmt wird, so daß dann Hydraulikflüssigkeit durch die besagte Axialbohrung fließen kann.
5. Hauptzylinder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkolben von dem Druckmitteldruck in der zweiten Kammer beaufschlagt ist und der Druckmitteldruck in der besagten ersten Kammer über ein Hubglied (192) wirkt.
6. Hauptzylinder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckmitteldruck in der ersten Kammer auf das Hubglied

(192) über eine Gummidichtung (193) übertragen wird.
7. Hauptzylinder nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gummidichtung eine Manschettendichtung ist, welche auch als das erste Rückschlagventil dient.
8. Hauptzylinder nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Hubglied an dem Ventilkolben befestigt ist oder mit diesem aus einem Stück besteht.
9. Hauptzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen der zweiten Kammer sich bei bremsbetätigender Bewegung des Hilfskraftventilgehäuses (221) vergrößert und der zweite Kolben (246) auch eine Verkleinerung des Volumens der ersten Kammer bewirkt, und daß das Dosierventil so angeordnet ist, daß Druck in der ersten Kammer

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an dem Dosierventilglied (288) dem Druck in der zweiten Kammer und elastischen Mitteln (249) entgegenwirkt, welche beide das Dosierventil geschlossen zu halten trachten.
10. Hauptzylinder nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Rückschlagventilmittel von einem federbelasteten Ring (316) gebildet sind, der in der Bremsstellung von dem zweiten Kolben von seinem Sitz abgegeben wird.
11. Hauptzylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Kraftverteilungsmittel (187,287) auf den ersten Kolben von dem Hilfskraftventilgehäuse eine Kraft ausüben, die proportional der von dem Fahrer auf das Hilfskraftventilglied ausgeübten Kraft ist.

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