DE3612357A1 - Hydraulically operated actuating device for motor vehicles - Google Patents

Abstract

A hydraulically operated actuating device for motor vehicles is proposed, especially for the actuation of a hydraulic brake system or a hydraulic clutch, with a servo master cylinder, the working piston of which, actuatable by the actuating pedal, feeds pressure medium to a brake element or slave cylinder actuating a clutch release fork, an axially displaceable control piston, arranged coaxially with the working piston, a pneumatic vacuum booster, which has a chamber at constant pressure, a chamber at variable pressure, a movable wall and an output element connected to the movable wall, and a control valve device, controllable by the control piston, the movement of the movable wall, caused by a differential pressure acting thereon, being transmitted to the working piston, as a result of which a reaction force, proportional to the output pressure, acts on the control piston. In order to achieve a significant reduction of the overall length and to simplify the structure and the assembly, whilst maintaining the high reliability, the control valve device (28, 29, 30, 40) is arranged outside the booster housing (21) in the servo master cylinder (1) concentrically with the working piston (4). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulisch angesteuerte Betätigungseinrichtung für Kraftfahrzeuge gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a hydraulically controlled Actuator for motor vehicles according to the Preamble of claim 1.

Eine derartige, zur Betätigung einer hydraulischen Kupplung bestimmte Einrichtung ist durch die DE-AS 16 30 331 bekanntgeworden. Die darin beschriebene Erfindung weist einen mit einer Ausgleichskolbenstange verbundenen Hilfskolben auf, der in einem an die vom Hauptzylinder kommende Druckleitung angeschlossenen Hilfszylinder axial verschiebbar geführt ist und vom Drucköl auf einer Kolbenfläche beaufschlagbar ist, die größer als die Kolbenfläche eines mit der Ausgleichskolbenstange verbundenen Ausgleichskolben ist. Durch den Ausgleichskolben, der mittels einer Druckfeder vorgespannt und koaxial mit dem Arbeitskolben der Anordnung angeordnet ist, wird die Steuerventileinrichtung eines pneumatischen druckluftunterstützten Kraftverstärkers betätigt, die eine Luftdruckdifferenz auf eine bewegliche Wand des Kraftverstärkers einwirken läßt, die eine auf den Arbeitskolben wirkende Unterstützungskraft aufbringt. Als Reaktionselement zur Übertragung der dem Ausgangsdruck proportionalen Reaktionskraft dient das Druckmittelvolumen, das im Servozylinder eingeschlossen ist und in unmittelbarer Berührung mit der Kolbenfläche des Ausgleichskolbens steht.Such, for actuating a hydraulic Coupling certain device is through the DE-AS 16 30 331 become known. The one described therein Invention has one with a compensating piston rod connected auxiliary piston, which in a to the from Master cylinder coming pressure line connected auxiliary cylinder is guided axially displaceable and from the pressure oil can be acted upon on a piston surface which is larger than the piston surface of one connected to the compensating piston rod Compensating piston is. Through the balance piston, which is biased by a compression spring and arranged coaxially with the working piston of the arrangement is, the control valve device of a pneumatic air-assisted power amplifier actuated, the one Air pressure difference on a movable wall of the booster lets act on the one  Working piston applies supporting force. As Reaction element for transferring the output pressure proportional reaction force is the pressure medium volume, which is enclosed in the servo cylinder and in direct contact with the piston surface of the compensating piston stands.

Weniger vorteilhaft anzusehen ist jedoch bei der bekannten Betätigungseinrichtung deren beträchtliche axiale Länge sowie komplizierter Aufbau, der zwangsläufig einen hohen Arbeits- und Kostenaufwand verursacht. Nachteilig ist auch die Notwendigkeit, mehrere bewegliche Teile gegeneinander abzudichten, die ungünstige Reibungsverhältnisse im gesamten System mit sich bringt. Mit zusätzlichen Kosten ist auch die Notwendigkeit des Einsatzes eines Druckluftbehälters verbunden, der von einem Kompressor gespeist wird.However, it is less advantageous to look at the known one Actuator whose considerable axial length as well as complicated structure that inevitably has a high Labor and cost incurred. Another disadvantage is the need to have multiple moving parts against each other to seal off the unfavorable friction conditions throughout System. With additional costs also the need to use a compressed air tank connected, which is fed by a compressor.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine hydraulisch angesteuerte Betätigungseinrichtung der eingangs genannten Gattung anzugeben, bei der die oben erwähnten Nachteile weitgehend vermieden werden, und die unter Beibehaltung der hohen Betriebssicherheit bei Verringerung deren axialen Baulänge einfacher ausgestaltet werden kann.It is therefore an object of the present invention to hydraulically controlled actuating device of the input specify the genus in which the above mentioned Disadvantages largely avoided, and the while maintaining high operational reliability with reduction their axial length is made simpler can be.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.This object is achieved by the characterizing Part of claim 1 specified features solved.

Es wird also eine hydraulisch angesteuerte Betätigungseinrichtung geschaffen, die aufgrund der Verwendung eines Unterdruck-Kraftverstärkers eine beträchtliche Kosteneinsparung mit sich bringt, da die für die Unterstützungskraft erforderliche Energiequelle durch den ohnehin vorhandenen Saugrohranschluß eines Ottomotors oder die Vakuumpumpe eines Dieselmotors gebildet ist, so daß keine besondere Energiequelle (z. B. der von einem Kompressor gespeiste Druckbehälter) benötigt wird. Außerdem wird durch die Verwendung eines bewährten Steuerungsprinzips (Tellerventil) eine lange Lebensdauer der erfindungsgemäßen Betätigungseinrichtung gewährleistet. Ein weiterer Vorteil besteht auch darin, daß die Anzahl der Einzelteile reduziert wird, da z. B. das bei bekannten Unterdruckverstärkern verwendete Steuerventilgehäuse entfällt.So it becomes a hydraulically controlled actuator created due to the use of a Vacuum booster a considerable Brings cost savings, as for the  Supportive energy source required by the anyway existing intake manifold connection of a gasoline engine or the vacuum pump of a diesel engine is formed so that no special energy source (e.g. that of one Compressor-fed pressure vessel) is required. Furthermore is achieved through the use of a proven control principle (Poppet valve) ensures a long service life of the actuating device according to the invention. A Another advantage is that the number of Items is reduced because z. B. that in known Control valve housing used for vacuum boosters is not required.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Steuerventileinrichtung aus einem radial außenliegenden Dichtsitz, einem radial innenliegenden Dichtsitz und einem Tellerventil besteht, die radial außen um den Arbeitskolben angeordnet sind, wobei der Arbeitskolben zweckmäßig im Steuerkolben axial verschiebbar geführt ist. Diese Ausführung schafft besonders günstige Voraussetzungen für eine kostensparende Fertigung der Betätigungseinrichtung, da die Bearbeitungsvorgänge nur in einer einzigen Achse erfolgen.A particularly advantageous embodiment of the invention provides that the control valve device from one radially outer sealing seat, a radially inner Seal seat and a poppet valve that are arranged radially outside around the working piston, wherein the working piston is expediently axially displaceable in the control piston is led. This version creates special favorable conditions for cost-saving production the actuator, since the machining operations only in one axis.

Eine Weiterentwicklung des erfindungsgemäßen Gegenstandes besteht darin, daß der radial außenliegende Dichtsitz durch eine ringförmige Schulter der Axialbohrung im Hilfsgeberzylinder und der axial innenliegende Dichtsitz durch einen auf der Oberfläche des Steuerkolbens angeformten ringförmigen Bund gebildet sind. Durch diese Maßnahmen wird eine besonders kompakte Anordnung erreicht, die eine wesentliche Vereinfachung der Montage mit sich bringt.A further development of the object according to the invention is that the radially outer sealing seat through an annular shoulder of the axial bore in the auxiliary master cylinder and the axially inner sealing seat one molded onto the surface of the control piston annular collar are formed. Through these measures a particularly compact arrangement is achieved, the one significant simplification of the assembly itself  brings.

Schließlich wird eine besonders einfache Ausführung der erfindungsgemäßen hydraulisch angesteuerten Betätigungseinrichtung dadurch erreicht, daß der Arbeitskolben einstückig mit dem Ausgangsglied des Unterdruck-Kraftverstärkers ausgebildet ist. Diese Maßnahme ermöglicht eine zusätzliche Kostenreduzierung.Finally, a particularly simple version of the Hydraulically controlled actuating device according to the invention achieved in that the working piston in one piece with the output element of the vacuum booster is trained. This measure enables one additional cost reduction.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der erfindungsgemäßen Betätigungseinrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, das nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert ist.Further details and advantages of the invention Actuating device result from the subclaims and from the description of an embodiment of the invention, which follows with reference to the accompanying Drawings is explained in more detail.

Es zeigtIt shows

Fig. 1 schematisch eine Betätigungseinrichtung mit einem hydraulisch angesteuerten pneumatischen Kraftverstärker; Fig. 1 schematically shows an operating means with a hydraulically controlled pneumatic booster;

Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel des Kraftverstärkers nach der Erfindung im Axialschnitt; Figure 2 shows an embodiment of the power amplifier according to the invention in axial section.

Fig. 3 eine Seitenansicht der Anordnung nach Fig. 1. Fig. 3 is a side view of the arrangement of FIG. 1.

In Fig. 1 ist mit 100 ein Betätigungspedal bezeichnet, dessen Hebel 101 an einem Bolzen 102 schwenkbar gelagert und mittels einer Kolbenstange 111 mit einem in einem Geberzylinder 103 angeordneten Kolben 104 verbunden ist. In Fig. 1 is referred to as an operation pedal 100, the lever 101 is mounted pivotally on a pin 102 and connected by means of a piston rod 111 having a cylinder disposed in a master cylinder 103 piston 104.

Ein wesentlicher Teil der Erfindung wird durch eine hydraulisch angesteuerte Verstärkereinrichtung 100 gebildet, die aus einem Hilfsgeberzylinder 1 sowie einem pneumatischen Kraftverstärker 2 besteht. Die Verstärkereinrichtung 110 ist einerseits über eine hydraulische Leitung 105 mit dem Geberzylinder 103 und andererseits über eine hydraulische Leitung 106 mit einem Nehmerzylinder 107 verbunden, dessen Kolben 108 mittels einer Kolbenstange 109 mit einer in der Zeichnung nicht dargestellten Ausrückgabel einer Kupplung bzw. einem Bremsorgan in Verbindung steht.An essential part of the invention is formed by a hydraulically controlled booster device 100 , which consists of an auxiliary master cylinder 1 and a pneumatic booster 2 . The booster device 110 is connected on the one hand via a hydraulic line 105 to the master cylinder 103 and on the other hand via a hydraulic line 106 to a slave cylinder 107 , the piston 108 of which is connected by means of a piston rod 109 to a disengagement fork (not shown in the drawing) of a clutch or a braking member stands.

Der Aufbau der in Fig. 1 schematisch gezeigten Verstärkereinrichtung 110 ist an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert, das in Fig. 2 und 3 dargestellt ist. Wie bereits oben erwähnt, besteht die Verstärkereinrichtung 110 aus einem Unterdruck-Kraftverstärker 2 sowie einem daran befestigten Hilfsgeberzylinder 1, der mit dem Verstärkergehäuse 21 mittels Befestigungsbolzen 43 verschraubt ist. Die Verbindung zwischen dem Verstärkergehäuse 21 und dem Hilfsgeberzylinder 1 ist mittels eines Dichtringes 42 abgedichtet. In einer zylindrischen Stufenbohrung 10 des Hilfsgeberzylinders 1 ist ein Steuerkolben 3 gleitend geführt, der eine durchgehende Axialbohrung 6 aufweist, in der ein Arbeitskolben 4 gleitend geführt wird, der gegenüber der Axialbohrung 6 mittels einer Dichtmanschette 38 abgedichtet ist. Die Stufenbohrung 10 weist einen Bohrungsabschnitt 10 a größeren Durchmessers auf, der durch ein Verschlußstück 5 verschlossen ist, in dessen axialer Bohrung ein Ausgangsglied 26 a des Unterdruck-Kraftverstärkers 2 geführt ist, das beim dargestellten Beispiel einstückig mit dem Arbeitskolben 4 ausgebildet und gegenüber der Bohrung mittels eines Dichtringes 31 abgedichtet ist. Das Verschlußstück 5, das gegenüber dem Bohrungsabschnitt 10 a der Axialbohrung 10 mittels zweier Dichtringe 50, 51 abgedichtet ist, weist an seiner Oberfläche eine ringförmige radiale Ausnehmung 7 auf, die einerseits mit einer hydraulischen Einlaßöffnung 17 und andererseits über radial verlaufende Kanäle 16 mit seiner Axialbohrung 9 in Verbindung steht, die zusammen mit der Stirnfläche des Steuerkolbens 3 und dem Arbeitskolben 4 einen Steuerdruckraum 60 begrenzt. Der Arbeitskolben 4 weist an seinem vom Kraftverstärker 2 abgewandten Ende eine zylinderförmige Ausnehmung 12 auf, an deren Stirnwand sich eine Druckfeder 13 abstützt, die den Arbeitskolben 4 in Ruhestellung in Richtung auf den Unterdruck-Kraftverstärker 2 zu vorspannt. In der Ausnehmung 12 befindet sich ein Zentralventil 8, das durch einen Ventilkörper 35, eine den Ventilkörper 35 in Schließrichtung vorspannende Druckfeder 34 sowie einen Halter 33 gebildet ist. Der Ventilkörper 35, der mit einem am Arbeitskolben 4 ausgebildeten Sitz 36 zusammenwirkt, ist an einem Ventilstift 32 befestigt, der in einer Axialbohrung 37 des Arbeitskolbens 4 geführt und durch einen Querstift 19 betätigt wird, der in einer ringförmigen Hülse 18 befestigt ist, die auf dem Arbeitskolben 4 verschiebbar angeordnet und mittels einer Druckfeder 48 a gegen eine Radialwand des Verschlußstückes 5 in Ruhestellung der Anordnung gedrückt wird. An seinem in der Darstellung linken Ende ist der Hilfsgeberzylinder 1 durch einen Gewindestopfen 39 verschlossen, der gegenüber der Stufenbohrung 10 mittels eines Dichtringes 59 abgedichtet ist und eine Gewindebohrung 14 aufweist, die zum Anschluß der in Fig. 1 gezeigten hydraulischen Leitung 106 dient.The structure of the amplifier device 110 shown schematically in FIG. 1 is explained in more detail using an exemplary embodiment which is shown in FIGS. 2 and 3. As already mentioned above, the booster device 110 consists of a vacuum booster 2 and an auxiliary master cylinder 1 fastened thereon, which is screwed to the booster housing 21 by means of fastening bolts 43 . The connection between the amplifier housing 21 and the auxiliary master cylinder 1 is sealed by means of a sealing ring 42 . A control piston 3 is slidably guided in a cylindrical stepped bore 10 of the auxiliary master cylinder 1 and has a continuous axial bore 6 , in which a working piston 4 is slidably guided and is sealed off from the axial bore 6 by means of a sealing sleeve 38 . The stepped bore 10 has a bore section 10 a of larger diameter, which is closed by a closure piece 5 , in the axial bore of which an output member 26 a of the vacuum booster 2 is guided, which in the example shown is formed in one piece with the working piston 4 and opposite the bore is sealed by means of a sealing ring 31 . The closure piece 5 , which is sealed with respect to the bore section 10 a of the axial bore 10 by means of two sealing rings 50, 51 , has on its surface an annular radial recess 7 which on the one hand has a hydraulic inlet opening 17 and on the other hand has radially extending channels 16 with its axial bore 9 is connected, which, together with the end face of the control piston 3 and the working piston 4, delimits a control pressure chamber 60 . The working piston 4 has, at its end facing away from the booster 2, a cylindrical recess 12 , on the end wall of which a compression spring 13 is supported, which biases the working piston 4 in the rest position towards the vacuum booster 2 . In the recess 12 there is a central valve 8 which is formed by a valve body 35 , a compression spring 34 which prestresses the valve body 35 in the closing direction and a holder 33 . The valve body 35 , which cooperates with a seat 36 formed on the working piston 4 , is fastened to a valve pin 32 , which is guided in an axial bore 37 of the working piston 4 and is actuated by a transverse pin 19 , which is fastened in an annular sleeve 18 , which on the working piston 4 is arranged displaceably and is pressed by means of a compression spring 48 a against a radial wall of the closure piece 5 in the rest position of the arrangement. At its left end in the illustration, the auxiliary master cylinder 1 is closed by a threaded plug 39 which is sealed off from the stepped bore 10 by means of a sealing ring 59 and has a threaded bore 14 which serves to connect the hydraulic line 106 shown in FIG. 1.

Die Gewindebohrung 14 mündet in einer ersten zylindrischen Ausnehmung 25 des Gewindestopfens 39, die das vom Arbeitskolben 4 abgewandte Ende der Druckfeder 13 aufnimmt. Konzentrisch zur Ausnehmung 25 ist im Gewindestopfen 39 eine zweite, ringförmige Ausnehmung 53 vorgesehen, die ein Ende einer Druckfeder 54 aufnimmt, die über einen Federteller 55 in der Ruhestellung der Einrichtung den Steuerkolben 3 in Richtung auf den Unterdruck-Kraftverstärker 2 zu vorspannt. Das in der Darstellung linke Ende des Steuerkolbens 3 wird in der Stufenbohrung 10 des Hilfsgeberzylinders 1 verschiebbar geführt, während dessen rechtes, einen größeren Durchmesser aufweisendes Ende in der Axialbohrung 9 des Verschlußstückes 5 geführt wird, an deren ringförmiger Schulter 15 sich der Steuerkolben 3 in Ruhestellung axial abstützt.The threaded bore 14 opens into a first cylindrical recess 25 of the threaded plug 39 , which receives the end of the compression spring 13 facing away from the working piston 4 . Concentric to the recess 25 , a second, annular recess 53 is provided in the threaded plug 39 , which receives one end of a compression spring 54 , which biases the control piston 3 in the direction of the vacuum booster 2 in the rest position of the device via a spring plate 55 . The left end of the control piston 3 in the illustration is slidably guided in the stepped bore 10 of the auxiliary master cylinder 1 , while its right, larger-diameter end is guided in the axial bore 9 of the closure piece 5 , on the annular shoulder 15 of which the control piston 3 is in the rest position axially supported.

Ungefähr in der Mitte seiner axialen Länge ist der Steuerkolben 3 mit einem radialen Bund 11 versehen, der auf der Oberfläche des Steuerkolbens 3 angeformt ist. Die radial außenliegende, dem Verschlußstück 5 zugewandte Kante des radialen Bundes 11 bildet einen radial innenliegenden Dichtsitz 28, der mit einem Tellerventil 30 zusammenwirkt, das mittels einer Druckfeder 40 auf den Dichtsitz 28 zu vorgespannt wird. In der Nähe des Bundes 11 weist die Axialbohrung 10 eine radiale Erweiterung 10 b auf, die einen Teil eines gemeinsamen Unterdruck- und Luftkanalabschnitts 41 bildet. Die Erweiterung 10 b bildet jedoch mit ihrer dem Tellerventil 30 zugewandten Kante gleichzeitig einen radial außenliegenden Dichtsitz 29, der zusammen mit dem innenliegenden Dichtsitz 28, dem Tellerventil 30 und der Druckfeder 40 eine Steuerventileinrichtung der Betätigungseinrichtung darstellt. Der radial außenliegende Rand des Tellerventils 30 wird dabei im Bohrungsabschnitt 10 a größeren Durchmessers durch mehrere, am Umfang des Verschlußstückes 5 verteilte axiale Rippen 44 in Position gehalten. Zum Abdichten des Steuerdruckraums 60 und eines in der Axialbohrung 10 durch den Steuer- und Arbeitskolben 3, 4 begrenzten Druckraumes 49 gegenüber den luft- und unterdruckführenden Kanälen 48, 41 dienen ein Nutring 20, der in einer Ringnut auf der Oberfläche am in der Darstellung rechten Ende des Steuerkolbens 3 angeordnet ist, sowie eine am linken Ende des Steuerkolbens 3 in einer radialen Ausnehmung in der Wandung der Axialbohrung 10 gelagerte Dichtmanschette 52, die gegen axiales Verschieben durch die ringförmige Stirnfläche des Gewindestopfens 39 gesichert ist.Approximately in the middle of its axial length, the control piston 3 is provided with a radial collar 11 which is formed on the surface of the control piston 3 . The radially outer edge of the radial collar 11 facing the closure piece 5 forms a radially inner sealing seat 28 which cooperates with a poppet valve 30 which is prestressed onto the sealing seat 28 by means of a compression spring 40 . In the vicinity of the collar 11 , the axial bore 10 has a radial extension 10 b , which forms part of a common vacuum and air duct section 41 . However, the extension 10 b formed with its side facing the poppet valve 30 facing the edge at the same time a radially outer sealing seat 29, which together with the internal sealing seat 28, the poppet valve 30 and the compression spring 40, a control valve means of the actuator. The radially outer edge of the poppet valve 30 is held in position in the bore section 10 a of larger diameter by a plurality of axial ribs 44 distributed on the circumference of the closure piece 5 . To seal the control pressure chamber 60 and a pressure chamber 49 , which is delimited in the axial bore 10 by the control and working piston 3, 4 , from the air and vacuum-carrying channels 48, 41 , a groove ring 20 is used , which is in an annular groove on the surface on the right in the illustration The end of the control piston 3 is arranged, as well as a sealing sleeve 52 which is mounted at the left end of the control piston 3 in a radial recess in the wall of the axial bore 10 and is secured against axial displacement by the annular end face of the threaded plug 39 .

In seinem oberen Teil ist der Hilfsgeberzylinder 1 mit einem Unterdruckanschluß 56 sowie mit einem Lufteintrittskanal 45 versehen. Der Unterdruckanschluß 56 steht einerseits mit dem gemeinsamen Unterdruck- und Luftkanalabschnitt 41 und andererseits mit einem Unterdruckkanal 57 in Verbindung, während der Lufteintrittskanal 45 über radiale Durchgänge 46, einen Luftfilter 61 und axiale Durchgänge 47 mit dem Luftkanal 48 zusammenwirkt, dessen Aufgabe im Zusammenhang mit der Funktionsweise der Betätigungseinrichtung weiter unten näher erläutert wird. In its upper part, the auxiliary master cylinder 1 is provided with a vacuum connection 56 and with an air inlet duct 45 . The vacuum connection 56 is connected on the one hand to the common vacuum and air duct section 41 and on the other hand to a vacuum duct 57 , while the air inlet duct 45 interacts with the air duct 48 via radial passages 46 , an air filter 61 and axial passages 47 , the function of which in connection with the Operation of the actuating device is explained in more detail below.

Das Verstärkergehäuse 21 des mit dem Hilfsgeberzylinder 1 zusammenwirkenden Unterdruck-Kraftverstärkers 2 wird durch eine axial bewegliche Wand 22 in eine Unterdruckkammer 23 und eine Arbeitskammer 24 unterteilt. Die axial bewegliche Wand 22 besteht aus einem Membranteller 26 sowie einer am Membranteller 26 anliegenden flexiblen Membran 27, die im Bereich zwischen dem äußeren Umfang des Membrantellers 26 und dem Verstärkergehäuse 21 eine Rollmembran 27* als Abdichtung bildet. Die Unterdruckkammer 23 ist mittels des Unterdruckkanals 57 mit dem Unterdruckanschluß 56 verbunden, der über ein nicht dargestelltes Rückschlagventil mit einer geeigneten Unterdruckwelle, z. B. dem Saugrohr eines Otto-Motors oder einer Vakuumpumpe, in Verbindung steht. Außerdem besteht eine pneumatische Verbindung zwischen dem gemeinsamen Unterdruck-Luftkanalabschnitt 41 und der Arbeitskammer 24, die durch ein Verbindungsrohrstück 58 gebildet wird.The booster housing 21 of the vacuum booster 2 cooperating with the auxiliary master cylinder 1 is divided into a vacuum chamber 23 and a working chamber 24 by an axially movable wall 22 . The axially movable wall 22 is composed of a diaphragm plate 26 and a diaphragm plate 26 resting against the flexible membrane 27 which forms in the region between the outer periphery of the diaphragm plate 26 and the booster housing 21, a rolling diaphragm 27 * as a seal. The vacuum chamber 23 is connected by means of the vacuum channel 57 to the vacuum connection 56 , which is connected to a suitable vacuum shaft, e.g. B. the intake manifold of a gasoline engine or a vacuum pump is connected. There is also a pneumatic connection between the common vacuum air duct section 41 and the working chamber 24 , which is formed by a connecting pipe piece 58 .

Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Betätigungseinrichtung wird nachfolgend im Zusammenhang insbesondere mit den Fig. 1 und 2 erläutert. Es wird dabei von der Ruhestellung der Anordnung ausgegangen, die in Fig. 2 dargestellt ist.The operation of the actuating device according to the invention is explained below in connection with FIGS. 1 and 2 in particular. It is assumed that the arrangement is at rest, which is shown in FIG. 2.

Wie bereits oben erwähnt wurde, ist die Unterdruckkammer 23 des Unterdruck-Kraftverstärkers 2 über den Unterdruckkanal 57 und den Unterdruckanschluß 56 mit einer geeigneten Unterdruckquelle verbunden. Der von dieser Unterdruckquelle erzeugte Unterdruck pflanzt sich in der dargestellten Ruhestellung sowohl über den Unterdruckkanal 57 in die Unterdruckkammer 23 als auch über den offenen radial außenliegenden Dichtsitz 29, den gemeinsamen Unterdruck-Luftkanalabschnitt 41 und das Verbindungsrohrstück 58 in die Arbeitskammer 24 fort, so daß in der Ruhestellung in den beiden Kammern 23, 24 Unterdruck herrscht.As already mentioned above, the vacuum chamber 23 of the vacuum booster 2 is connected to a suitable vacuum source via the vacuum channel 57 and the vacuum connection 56 . The negative pressure generated by this negative pressure source propagates in the illustrated rest position both via the negative pressure channel 57 into the negative pressure chamber 23 and also via the open radially outer sealing seat 29 , the common negative pressure air channel section 41 and the connecting pipe piece 58 into the working chamber 24 , so that in the rest position in the two chambers 23, 24 there is negative pressure.

Bei Betätigung der Anordnung durch Niedertreten des Betätigungspedals 100 (Fig. 1) wird im Geberzylinder 103 ein hydraulischer Druck erzeugt, der sich durch die an die Einlaßöffnung 17 angeschlossene Leitung 105, den Steuerdruckraum 60 und das offene Zentralventil 8 in Richtung Nehmerzylinder 107 fortpflanzen kann, der mittels der hydraulischen Leitung 106 an die Gewindebohrung 14 im Hilfsgeberzylinder 1 angeschlossen ist. Durch die Flächendifferenz der Stirnflächen des Steuerkolbens 3 wird eine Kraft, bei gleichem Druck im Druckraum 49 und Steuerdruckraum 60 erzeugt, die nach links auf die Druckfeder 54 wirkt. Bei einer weiteren Erhöhung des hydraulischen Druckes wird die Kraft der Druckfeder 54 überwunden und der Steuerkolben 3 in Fig. 2 nach links verschoben. Hierdurch gelangt das Tellerventil 30 zunächst zur Anlage am radial außenliegenden Dichtsitz 29, wodurch die Verbindung zwischen den beiden Kammern 23, 24 unterbrochen wird. Einer weiteren Druckerhöhung im Steuerdruckraum 60 folgt eine weitere Bewegung des Steuerkolbens 3 nach links. Daraufhin hebt der radial innenliegende Dichtsitz 28 vom Tellerventil 30 ab, wodurch die Arbeitskammer 24 über das Verbindungsrohrstück 58, den gemeinsamen Unterdruck-Luftkanalabschnitt 41, den offenen radial innenliegenden Dichtsitz 28, den Luftkanal 48, die Durchgänge 47, 46, den Luftfilter 61 und den Lufteintrittskanal 45 mit der Atmosphäre verbunden wird. When the arrangement is actuated by depressing the actuation pedal 100 ( FIG. 1), hydraulic pressure is generated in the master cylinder 103 , which can propagate in the direction of the slave cylinder 107 through the line 105 connected to the inlet opening 17 , the control pressure chamber 60 and the open central valve 8 , which is connected to the threaded bore 14 in the auxiliary master cylinder 1 by means of the hydraulic line 106 . The difference in area of the end faces of the control piston 3 generates a force at the same pressure in the pressure chamber 49 and control pressure chamber 60 , which acts on the compression spring 54 to the left. When the hydraulic pressure is increased further, the force of the compression spring 54 is overcome and the control piston 3 is shifted to the left in FIG. 2. As a result, the poppet valve 30 initially comes to rest against the radially outer sealing seat 29 , whereby the connection between the two chambers 23, 24 is interrupted. A further pressure increase in the control pressure chamber 60 is followed by a further movement of the control piston 3 to the left. Thereupon, the radially inner sealing seat 28 lifts off from the poppet valve 30 , whereby the working chamber 24 via the connecting pipe piece 58 , the common vacuum air duct section 41 , the open radially inner sealing seat 28 , the air duct 48 , the passages 47, 46 , the air filter 61 and the Air inlet duct 45 is connected to the atmosphere.

Durch die über die hydraulische Leitung 105 eingeleitete Betätigungskraft und die auf die bewegliche Wand 22 aufgrund der Druckdifferenz zwischen der Unterdruck- und Arbeitskammer 23, 24 wirkende Unterstützungskraft wird der Arbeitskolben 4 nach links bewegt, wodurch das Zentralventil 8 unter der Wirkung der Druckfeder 34 geschlossen und der Steuerdruckraum 60 vom Druckraum 49 getrennt wird.Due to the actuating force introduced via the hydraulic line 105 and the supporting force acting on the movable wall 22 due to the pressure difference between the vacuum and working chamber 23, 24 , the working piston 4 is moved to the left, whereby the central valve 8 is closed under the action of the compression spring 34 and the control pressure chamber 60 is separated from the pressure chamber 49 .

Die Bewegung des Arbeitskolbens 4 nach links erzeugt im Druckraum 49 des Hilfsgeberzylinders 1 einen verstärkten Druck, mit dem der Kolben 108 des Nehmerzylinders 107 beaufschlagt wird. Ist der Aussteuerpunkt des Unterdruck- Kraftverstärkers 2 erreicht bzw. überschritten, das heißt die Unterstützungskraft erschöpft, so kann eine weitere Erhöhung des Arbeitsdruckes durch Erhöhung des Steuerdruckes erfolgen, und zwar im VerhältnisThe movement of the working piston 4 to the left creates an increased pressure in the pressure chamber 49 of the auxiliary master cylinder 1 , with which the piston 108 of the slave cylinder 107 is acted upon. If the modulation point of the vacuum booster 2 has been reached or exceeded, that is to say the support force has been exhausted, the working pressure can be increased further by increasing the control pressure, in a ratio

wobei mit a der Durchmesser des Arbeitskolbens 4 im Druckraum 49 und b der Durchmesser des Arbeitskolbens 4 im Steuerdruckraum 60 bezeichnet wird. Der Vorgang dauert an, solange die auf den Steuerkolben 3 einwirkende Betätigungskraft größer ist als die bei der Übertragung der Unterstützungskraft der beweglichen Wand 22 von dem im Druckraum 49 eingeschlossenen hydraulischen Druckmittelvolumen erzeugte Reaktionskraft, die bestrebt ist, den Steuerkolben 3 nach rechts zurückzuschieben. Sobald die Reaktionskraft aufgrund des fortschreitenden Druckanstiegs in der Arbeitskammer 24 überwiegt, wird der Steuerkolben 3 so weit nach rechts verschoben, bis der radial innenliegende Dichtsitz 28 am Tellerventil 30 zur Anlage kommt. Hierdurch wird die weitere Zufuhr von Außenluft unterbrochen, so daß ein weiterer Druckanstieg in der Arbeitskammer 24 unterbleibt und der Unterdruck-Kraftverstärker 2 in seiner Betätigungsstellung verharrt. Bei einer Verringerung der Betätigungskraft am Betätigungspedal 100 wird der Steuerkolben 3 von der Reaktionskraft des im Druckraum 49 eingeschlossenen Druckmittelvolumens weiter nach rechts bewegt, wodurch das Tellerventil 30 vom radial außenliegenden Dichtsitz 29 abgehoben wird und ein Druckabbau von der Arbeitskammer 24 zur Unterdruckkammer 23 hin erfolgt, so daß die Betätigung des Hilfsgeberzylinders 1 nachläßt oder bei vollständigem Abbau der Betätigungskraft beendet wird.where a denotes the diameter of the working piston 4 in the pressure chamber 49 and b the diameter of the working piston 4 in the control pressure chamber 60 . The process continues as long as the actuating force acting on the control piston 3 is greater than the reaction force generated by the hydraulic pressure medium volume enclosed in the pressure chamber 49 during the transmission of the supporting force of the movable wall 22 and tends to push the control piston 3 back to the right. As soon as the reaction force predominates due to the progressive pressure increase in the working chamber 24 , the control piston 3 is shifted to the right until the radially inner sealing seat 28 comes to rest on the poppet valve 30 . As a result, the further supply of outside air is interrupted, so that there is no further increase in pressure in the working chamber 24 and the vacuum booster 2 remains in its actuation position. When the actuating force on the actuating pedal 100 is reduced, the control piston 3 is moved further to the right by the reaction force of the pressure medium volume enclosed in the pressure chamber 49 , as a result of which the poppet valve 30 is lifted from the radially outer sealing seat 29 and pressure is reduced from the working chamber 24 to the vacuum chamber 23 . so that the actuation of the auxiliary master cylinder 1 subsides or is terminated when the actuating force is completely reduced.

Wie der Beschreibung der erfindungsgemäßen hydraulisch angesteuerten Betätigungseinrichtung zu entnehmen ist, erfolgt die Steuerung ausschließlich mit Hilfe der an der beweglichen Wand 22 wirksamen Unterstützungskraft, deren Größe im Verhältnis der durch die Stirnflächen des Steuerkolbens gebildeten Übersetzung die Größe der am Betätigungspedal aufzubringenden Betätigungskraft bestimmt. Es ist daher mit der erfindungsgemäßen Ausbildung der Betätigungseinrichtung leicht möglich, durch Änderung des Flächenverhältnisses unterschiedliche Verstärkungsverhältnisse zu erzielen, ohne daß sich hierdurch die Größe und Belastung der Anordnung ändern.As can be seen from the description of the hydraulically controlled actuating device according to the invention, the control takes place exclusively with the aid of the support force acting on the movable wall 22 , the size of which determines the size of the actuation force to be applied to the actuation pedal in relation to the translation formed by the end faces of the control piston. It is therefore easily possible with the configuration of the actuating device according to the invention to achieve different reinforcement ratios by changing the area ratio without thereby changing the size and load of the arrangement.

Claims (8)

1. Hydraulisch angesteuerte Betätigungseinrichtung für Kraftfahrzeuge, insbesondere zur Betätigung einer hydraulischen Bremsanlage bzw. einer hydraulischen Kupplung, mit einem Hilfsgeberzylinder, durch dessen vom Betätigungspedal betätigbaren Arbeitskolben Druckmittel zu einem Bremsorgan bzw. eine Kupplungsausrückgabel betätigenden Nehmerzylinder zugeführt wird, einem zum Arbeitskolben koaxial angeordneten, axial verschiebbaren Steuerkolben, einem pneumatischen Unterdruck-Kraftverstärker, der eine Kammer mit konstantem Druck, eine Kammer mit veränderlichem Druck, eine bewegliche Wand und ein mit der beweglichen Wand verbundenes Ausgangsglied aufweist, sowie einer durch den Steuerkolben steuerbaren Steuerventileinrichtung, wobei die Bewegung der beweglichen Wand, hervorgerufen durch eine darauf einwirkende Druckdifferenz, auf den Arbeitskolben übertragen wird, wodurch eine dem Ausgangsdruck proportionale Reaktionsstufe auf den Steuerkolben einwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerventileinrichtung (28, 29, 30, 40) außerhalb des Verstärkergehäuses (21) im Hilfsgeberzylinder (1) konzentrisch zum Arbeitskolben (4) angeordnet ist. 1.Hydraulically actuated actuating device for motor vehicles, in particular for actuating a hydraulic brake system or a hydraulic clutch, with an auxiliary master cylinder, by means of the working piston which can be actuated by the actuating pedal, pressure medium is fed to a braking element or a clutch release fork, a slave cylinder arranged axially coaxially to the working piston displaceable control piston, a pneumatic vacuum booster comprising a constant pressure chamber, a variable pressure chamber, a movable wall and an output member connected to the movable wall, and a control valve device controllable by the control piston, the movement of the movable wall, caused by a pressure difference acting thereon, is transmitted to the working piston, whereby a reaction stage proportional to the outlet pressure acts on the control piston, characterized in that the control rventileinrichtung ( 28, 29, 30, 40 ) outside of the amplifier housing ( 21 ) in the auxiliary master cylinder ( 1 ) is arranged concentrically to the working piston ( 4 ). 2. Hydraulisch angesteuerte Betätigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerventileinrichtung aus einem radial außenliegenden Dichtsitz (29), einem radial innenliegenden Dichtsitz (28), einem Tellerventil (30) sowie einer das Tellerventil (30) vorspannenden Druckfeder (40) besteht, die radial außen um den Arbeitskolben (4) angeordnet sind.2. Hydraulically controlled actuating device according to claim 1, characterized in that the control valve device consists of a radially outer sealing seat ( 29 ), a radially inner sealing seat ( 28 ), a poppet valve ( 30 ) and a pressure spring ( 40 ) biasing the poppet valve ( 30 ) , which are arranged radially on the outside around the working piston ( 4 ). 3. Hydraulisch angesteuerte Betätigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der radial außenliegende Dichtsitz (29) durch eine ringförmige Schulter der Axialbohrung (10) im Hilfsgeberzylinder (1) und der radial innenliegende Dichtsitz (28) durch einen an der Oberfläche des Steuerkolbens (3) angeformten ringförmigen Bund (11) gebildet sind.3. Hydraulically controlled actuating device according to claim 1, characterized in that the radially outer sealing seat ( 29 ) by an annular shoulder of the axial bore ( 10 ) in the auxiliary master cylinder ( 1 ) and the radially inner sealing seat ( 28 ) by a on the surface of the control piston ( 3 ) molded annular collar ( 11 ) are formed. 4. Hydraulisch angesteuerte Betätigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben (3) eine durchgehende Axialbohrung (6) aufweist, wobei seine wirksamen Stirnflächen unterschiedlich groß sind.4. Hydraulically controlled actuating device according to claim 1, characterized in that the control piston ( 3 ) has a continuous axial bore ( 6 ), its effective end faces being of different sizes. 5. Hydraulisch angesteuerte Betätigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitskolben (4) im Steuerkolben (3) axial verschiebbar geführt ist. 5. Hydraulically controlled actuating device according to claim 1, characterized in that the working piston ( 4 ) in the control piston ( 3 ) is guided axially displaceably. 6. Hydraulisch angesteuerte Betätigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitskolben (4) einstückig mit dem Ausgangsglied (26 a) des Unterdruck-Kraftverstärkers (2) ausgebildet ist.6. Hydraulically controlled actuating device according to one of the preceding claims, characterized in that the working piston ( 4 ) is integrally formed with the output member ( 26 a) of the vacuum booster ( 2 ). 7. Hydraulisch angesteuerte Betätigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangsglied (26 a) des Unterdruck-Kraftverstärkers (2) in einem Verschlußstück (5) axial geführt ist, das in einem Bohrungsabschnitt (10 a) größeren Durchmessers im Hilfsgeberzylinder (1) koaxial zum Steuer- bzw. Arbeitskolben (3 bzw. 4) gegenüber der Wandung des Bohrungsabschnittes (10 a) abgedichtet angeordnet ist.7. Hydraulically controlled actuating device according to one of the preceding claims, characterized in that the output member ( 26 a) of the vacuum booster ( 2 ) in a closure piece ( 5 ) is guided axially, which in a bore section ( 10 a) larger diameter in the auxiliary master cylinder ( 1 ) is arranged coaxially to the control or working piston ( 3 or 4 ) sealed against the wall of the bore section ( 10 a) . 8. Hydraulisch angesteuerte Betätigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußstück (5) eine ringförmige radiale Ausnehmung (7), aufweist, die einerseits mit einer hydraulischen Einlaßöffnung (17) und andererseits über radiale Kanäle (16) mit dessen axialer Bohrung (9) in Verbindung steht, an deren ringförmiger Schulter (15) sich der Steuerkolben (3) axial abstützt.8. Hydraulically controlled actuating device according to one of the preceding claims, characterized in that the closure piece ( 5 ) has an annular radial recess ( 7 ), on the one hand with a hydraulic inlet opening ( 17 ) and on the other hand via radial channels ( 16 ) with its axial Bore ( 9 ) is connected, on the annular shoulder ( 15 ) of which the control piston ( 3 ) is axially supported.