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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrzeugbremssystem gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1.
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Beschreibung
des betreffenden Fachgebiets
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Ein
Fahrzeugbremssystem des oben erwähnten
Typs ist in der Druckschrift US-A-4405181 offenbart. Das bekannte
Fahrzeugbremssystem umfasst einen Hydraulikverstärker mit einem Steuer-/Regelkolben,
welcher direkt durch ein Bremsbetätigungselement betätigt wird,
um zu schalten, zwischen einem Zustand, in dem eine Hydraulikenergiequelle
mit Radbremsen verbunden ist, und einem Zustand, in welchem diese
Verbindung unterbrochen ist. Eine als Bremshubsimulator wirkende
Schraubenfeder ist so installiert, dass sie den Steuer-/Regelkolben
umgibt, und wirkt zwischen dem Steuer-/Regelkolben und einem Gehäuse des
Fahrzeugbremssystems.
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Ein
weiteres Fahrzeugbremssystem ist in der JP-A-04316082 offenbart
und umfasst ein Bremsbetätigungselement
und einen Bremsverstärker,
der mit Fahrzeugbremsen verbunden ist. Ferner umfasst das bekannte
Fahrzeugbremssystem einen Bremshubsimulator, der aus zwei elastischen
Elementen aufgebaut ist. Die beiden elastischen Elemente weisen
unterschiedliche Elastizitäten
auf, um einerseits einen Spielzustand am Anfang eines Vorgangs des
Niedertretens des Bremspedals zu simulieren und andererseits eine
simulierte Bremsreaktionskraft bereitzustellen.
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Zur
weitere Illustration des fachlichen Hintergrunds kann auch auf die
Druckschriften US-A-4736646 und US 2003/214179 A1 verwiesen werden,
welche Fahrzeugbremssysteme offenbaren, die einen Hydraulikverstärker zum
Erzeugen eines Verstärkungshydraulikdrucks
zur Einwirkung auf Radbremsen sowie einen zwischen einem Bremsbetätigungselement
und einem Kolbenelement des Hydraulikverstärkers installierten Bremshubsimulator aufweisen.
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Ferner
offenbart das japanische Patent Nr. 3209540 ein Fahrzeugbremssystem,
welches umfasst: einen Hydraulikverstärker, welcher einen Steuer-/Regelkolben
aufweist, um einen Ausgleich zu erzielen zwischen einer Reaktionskraft,
welche durch Hydraulikdruck einer Verstärkungshydraulikdruckkammererzeugt
wird, die in der Lage ist, auf Radbremsen auszuübenden Verstärkungshydraulikdruck zu
erzeugen, und einer Bremsbetätigungseingabe von
einem Bremsbetätigungselement,
und welcher Ausgabehydraulikdruck einer Hydraulikenergiequelle an
die Verstärkungshydraulikdruckkammer
anlegt, nachdem der Ausgabehydraulikdruck bei axialer Bewegung des
Steuer-/Regelkolbens reguliert wurde; und einen Bremshubsimulator,
der zwischen dem Bremsbetätigungselement
und dem Steuer-/Regelkolben installiert ist, um einen Fahrer Betätigungshübe des Bremsbetätigungselements
spüren
zu lassen.
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Der
Bremshubsimulator des herkömmlichen Fahrzeugbremssystems
weist eine Schraubenfeder und einen gummiartigen elastischen Körper auf,
der in Reihe zwischen dem Bremsbetätigungselement und dem Steuer-/Regelkolben
angeordnet ist, um Änderungen
der Bremsbetätigungskraft,
die in den Steuer-/Regelkolben eingegeben werden, den tatsächlichen
Betätigungsbedingungen
der Bremse anzunähern.
Wenn die Bremsbetätigungskraft
gelöst wird,
so ist es wünschenswert,
dass die Rückkehrdistanz
des Bremsbetätigungselements
zusammen mit der Abnahme der Bremsbetätigungskraft reduziert wird,
dass nämlich
die Hysteresebreite im Zusammenhang zwischen Bremsbetätigungshub
und Betätigungsbelastung
größer ist,
um den Aufwand für
den Fahrer zu reduzieren. Das herkömmliche Fahrzeugbremssystem
erlaubt jedoch keine große
Hysteresebreite.
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ÜBERBLICK ÜBER DIE
ERFINDUNG
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In
Anbetracht der obigen Umstände
ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Fahrzeugbremssystem
bereitzustellen, in welchem ein Bremshubsimulator eine große Hysteresebreite
in der Beziehung zwischen Bremsbetätigungshub und Betätigungslast
erlaubt.
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Um
die oben genannte Aufgabe zu lösen, wird
gemäß einem
ersten Merkmal der vorliegenden Erfindung ein Fahrzeugbremssystem
bereitgestellt, umfassend: einen Hydraulikverstärker, welcher einen Steuer-/Regelkolben
aufweist, um einen Ausgleich zu erreichen zwischen einer Reaktionskraft,
welche durch Hydraulikdruck einer Verstärkungshydraulikdruckkammer
erzeugt wird, die in der Lage ist, auf Radbremsen auszuübenden Verstärkungshydraulikdruck
zu erzeugen, und einer Bremsbetätigungseingabe
von einem Bremsbetätigungselement,
und welcher Ausgabehydraulikdruck einer Hydraulikenergiequelle an
die Verstärkungshydraulikdruckkammer anlegt,
nachdem der Ausgabehydraulikdruck bei axialer Bewegung des Steuer-/Regelkolbens
reguliert wurde; und einen Bremshubsimulator, der zwischen dem Bremsbetätigungselement
und dem Steuer-/Regelkolben installiert ist, um einen Fahrer Betätigungshübe des Bremsbetätigungselements
spüren
zu lassen, wobei der Bremshubsimulator ein Eingabeelement umfasst,
welches axial verschiebbar in dem Steuer-/Regelkolben von zylindrischer
Form untergebracht und mit dem Bremsbetätigungselement verbunden ist,
und einen elastischen Körper
umfasst, der zwischen dem Eingabeelement und dem Steuer-/Regelkolben
angeordnet und in dem Steuer-/Regelkolben untergebracht ist, und
wobei der elastische Körper
in einer Röhrenform
ausgebildet ist, so dass er durch Ausdehnung des Durchmessers des
elastischen Körpers
unter der Wirkung einer axialen Kompressionskraft, die durch Vorwärtsbewegung
des Eingabeelements erzeugt ist, in elastischen Kontakt mit einem
Innenumfang des Steuer-/Regelkolbens gelangt.
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Wenn
sich nach dem ersten Merkmal das Eingabeelement in Antwort auf eine
Betätigung
der Bremse durch das Bremsbetätigungselement
vorwärts
bewegt, wobei der elastische Körper
in der axialen Richtung komprimiert wird, so muss das Bremsbetätigungselement,
da sich der Außenumfang
des elastischen Körpers
unter der axialen Kompression krümmt,
wodurch der elastische Körper
in elastischen Kontakt mit dem Innenumfang des Steuer-/Regelkörpers gelangt,
mit einer solchen Betätigungskraft
betätigt
werden, dass die Summe der Federkraft des elastischen Körpers und
der Reibungskraft zwischen dem elastischen Körper und dem Steuer-/Regelkolben überwunden
wird. Wenn andererseits die Bremsbetätigungskraft des Bremsbetätigungselements
gelöst
wird, so wirkt die Reibungskraft auf das Bremsbetätigungselement
in der der Rückkehrichtung
entgegengesetzten Richtung, während
sich der elastische Körper
in Gleitkontakt mit dem Innenumfang des Steuer-/Regelkolbens befindet,
und der Bremshubsimulator kann die Hysteresebreite in der Beziehung
zwischen dem Bremsbetätigungshub
und der Betätigungsbelastung
erhöhen
und somit die Belastung für
den Fahrer verringern.
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Gemäß einem
zweiten Merkmal der vorliegenden Erfindung umfasst das System zusätzlich zur Anordnung
des ersten Merkmals ferner einen Hauptzylinder, in welchem ein Hauptkolben,
dessen Rückseite
der Verstärkungshydraulikdruckkammer
zugewandt ist, verschiebbar in einem Gehäuse aufgenommen ist, und der
Hauptzylinder ist mit den Radbremsen verbunden. Diese Konfiguration
ermöglicht es,
den Verstärkungshydraulikdruck,
der durch Verstärken
der Betätigungseingabe
von dem Bremsbetätigungselement
erhalten wird, über
den Hauptzylinder an die Radbremsen anzulegen.
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Gemäß einem
dritten Merkmal der vorliegenden Erfindung wird zusätzlich zur
Anordnung des zweiten Merkmals das Gehäuse von dem Hauptzylinder und dem
Hydraulikverstärker
gemeinsam genutzt. Diese Konfiguration ermöglicht es, den Hauptzylinder
und den Hydraulikverstärker
in kompakter Weise zusammenzubringen.
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Gemäß einem
vierten Merkmal der vorliegenden Erfindung verjüngt sich zusätzlich zur
Anordnung des ersten Merkmals der Außenumfang des elastischen Körpers in
der axialen Richtung, so dass ein Ende einen größeren Durchmesser aufweist
als das andere. Diese Konfiguration ermöglicht es, den Betrag der Änderungen
im Bereich des Gleitkontakts zwischen dem elastischen Körper und
dem Steuer-/Regelkolben nach Maßgabe
des Betätigungshubs
des Bremsbetätigungselements
zu regulieren und somit die Hysteresebreite zu regulieren.
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Gemäß einem
fünften
Merkmal der vorliegenden Erfindung sind zusätzlich zur Anordnung des ersten
Merkmals in dem Bremshubsimulator der elastische Körper und
ein Metallfederelement mit einer Federkonstante, die kleiner ist
als die des elastischen Körpers,
in einer Reihe zwischen dem Eingabeelement und dem Steuer-/Regelkolben
angeordnet, wobei der elastische Körper durch das Federelement
vorgespannt ist.
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Da
mit der Konfiguration des fünften
Aspekts der elastische Körper
durch das Federelement vorgespannt ist, wird selbst dann, wenn der
elastische Körper
an Elastizität
verliert, der Verlust an Elastizität durch das Federelement aufgenommen,
und somit ist es möglich,
ein Gefühl
eines Leerlaufhubs während
einer normalen Bremsbetätigung
zu vermeiden und Zwei-Schritt-Betätigungs-Simulationscharakteristiken
unter Verwendung des elastischen Körpers und eines Federelements
unabhängig
vom Verlust an Elastizität
des elastischen Körpers
zu erhalten.
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Die
vorstehenden und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden
Erfindung werden vollständig
verständlich
aus der folgenden detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
derselben, betrachtet in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
ein Diagramm eines Bremshydrauliksystems, welches einen Gesamtaufbau
eines Fahrzeugbremssystems gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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2 ist
eine Längsschnittansicht
eines Hauptzylinders, eines Hydraulikverstärkers und eines Bremshubsimulators.
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3 ist
eine vergrößerte Längsschnittansicht
des Hauptzylinders.
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4 ist
eine vergrößerte Längsschnittansicht
des Hydraulikverstärkers.
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5 ist
eine vergrößerte Ansicht
eines Hauptteils von 4.
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6 ist
eine vergrößerte Längsschnittansicht
des Bremshubsimulators.
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7 ist
ein Diagramm, welches Charakteristiken der Reaktionskraft zeigt.
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8 ist
ein Diagramm, welches Betriebscharakteristiken des Bremshubsimulators
zeigt.
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9 ist
eine vergrößerte Längsschnittansicht
eines Bremshubsimulators gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Eine
erste Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf 1 bis 8 beschrieben.
Unter Bezugnahme zunächst
auf 1 umfasst ein Bremssystem für ein vierrädriges Fahrzeug: Einen Tandem-Hauptzylinder M;
einen Hydraulikverstärker 13,
welcher Hydraulikdruck einer Hydraulikdruckquelle 12 nach
Maßgabe
einer Bremsbetätigungskraft
reguliert, die von einem als ein Bremsbetätigungselement dienenden Bremspedal 11 eingegeben
wird, und welcher den Hydraulikdruck an den Hauptzylinder M anlegt;
und einen Bremshubsimulator 14, der zwischen dem Bremspedal 11 und
dem Hydraulikverstärker 13 angeordnet ist.
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Unter
Bezugnahme ferner auf 2 ist in einem von dem Hauptzylinder
M und dem Hydraulikverstärker 13 gemeinsam
verwendeten Gehäuse 15 untergebracht:
ein erster Zylinderkörper 16 von
zylindrischer Form mit Boden, dessen vorderes Ende geschlossen ist;
ein zweiter Zylinderkörper 17,
welcher zylindrische Form aufweist, einen Innenflansch 17a an
seinem hinteren Ende aufweist und koaxial mit dem hinteren Teil
des ersten Zylinderkörpers 16 gekoppelt
ist; ein ringförmiger
Separator 18, welcher zwischen dem ersten und dem zweiten
Zylinderkörper 16 und 17 angeordnet
ist; sowie eine zylindrische Hülse 19,
welche mit einem Außenflansch 19a an
ihrem hinteren Ende versehen ist, der zwischen dem Separator 18 und
dem hinteren Ende des ersten Zylinderkörpers 16 angeordnet
ist, und in dem hinteren Teil des ersten Zylinderkörpers 16 eingeführt und
befestigt ist.
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Das
Gehäuse 15 ist
mit einer Reihe von Zylinderlöchern
versehen, welche von seinem vorderen Ende aus sich konzentrisch
in der folgenden Reihenfolge erstrecken: ein erstes Zylinderloch 20,
das durch den vorderen Innenumfang des ersten Zylinderkörpers 16 gebildet
ist, ein zweites Zylinderloch 21, welches durch den Innenumfang
der Hülse 19 gebildet
ist und einen kleineren Durchmesser aufweist als das erste Zylinderloch 20,
ei drittes Zylinderloch 22, welches durch den Innenumfang
des Separators 18 gebildet ist und einen geringfügig kleineren
Durchmesser aufweist als das zweite Zylinderloch 21, ein viertes
Zylinderloch 23, welches durch den Innenumfang des zweiten
Zylinderkörpers 17 mit
Ausnahme des Innenflansches 17a gebildet ist und im Wesentlichen
den gleichen Durchmesser aufweist wie das zweite Zylinderloch 21,
sowie ein fünftes
Zylinderloch 24, das durch den Innenumfang des Innenflansches 17a des
zweiten Zylinderkörpers 17 gebildet
ist und einen kleineren Durchmesser aufweist als das vierte Zylinderloch 23.
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Unter
Bezugnahme ferner auf 3 ist in dem Hauptzylinder M
ein hinterer Hauptkolben 26, der nach hinten federvorgespannt
ist, verschiebbar in das zweite Zylinderloch 21 in dem
Gehäuse 15 eingesetzt,
wobei seine Rückseite
einer Verstärkungshydraulikdruckkammer 25 zugewandt
ist, ein vorderer Hauptkolben 27, der nach hinten federvorgespannt
ist und vor dem hinteren Hauptkolben 26 angeordnet ist,
ist verschiebbar in das erste Zylinderloch 20 in dem Gehäuse 15 eingesetzt,
eine hintere Ausgabehydraulikdruckkammer 28 ist zwischen
dem hinteren Hauptkolben 26 und dem vorderen Hauptkolben 27 ausgebildet
und eine vordere Ausgabehydraulikdruckkammer 29 ist zwischen
einem scheibenförmigen
Sitzhalteelement 30, welches flüssigkeitsdicht in dem vorderen
Ende des Gehäuses 15, d.h.
dem vorderen Ende des ersten Zylinderkörpers 16, eingesetzt
ist, und dem vorderen Hauptkolben 27 ausgebildet.
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Ein
ringförmiges,
kolbenseitiges Dichtungselement 31 und hülsenseitiges
Dichtungselement 32, welche axial im Abstand voneinander
angeordnet sind, sind zwischen dem hinteren Hauptkolben 26 und
der Hülse 19 angeordnet,
wo der hintere Hauptkolben 26 eine zylindrische Form mit
Boden aufweist, dessen vorderes Ende geöffnet ist. Das kolbenseitige Dichtungselement 31 ist
an dem hinteren Außenumfang
des hinteren Hauptkolbens 26 in Gleitkontakt mit dem Innenumfang
des zweiten Zylinderlochs 21 angebracht. Das hülsenseitige
Dichtungselement 32 ist an dem Innenumfang der Hülse 19 angebracht,
und zwar in Kontakt mit dem vorderen Außenumfang des hinteren Hauptkolbens 26,
wenn sich der hintere Hauptkolben 26 in seiner vollständig zurückgezogenen
Stellung befindet.
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Eine
ringförmige
Freigabekammer 33 ist zwischen dem Außenumfang der Hülse 19 und
dem ersten Zylinderkörper 16 ausgebildet.
Die gegenüberliegenden
Enden der ringförmigen
Freigabekammer 33 in axialer Richtung sind mit einem ringförmigen Dichtungselement 34 und
einem ringförmigen
Dichtungselement 35 abgedichtet, wobei das ringförmige Dichtungselement 34 an
dem vorderen Außenumfang
der Hülse 19 angebracht
ist und elastisch in Kontakt mit dem Innenumfang des ersten Zylinderkörpers 16 angeordnet
ist, während
das ringförmige
Dichtungselement 35 an dem hinteren Außenumfang der Hülse 19 angebracht
ist und elastisch in Kontakt mit dem Innenumfang des ersten Zylinderkörpers 16 angeordnet
ist. Dabei weist die Hülse 19 eine
Mehrzahl von Verbindungslöchern 36 auf,
welche zwischen den Dichtungselementen 31 und 32 vorgesehen
sind, die wiederum zwischen der Hülse 19 und dem hinteren Hauptkolben 26 angeordnet
sind. Die Verbindungslöcher 36 sind
in solcher Weise vorgesehen, dass von dem Bereich zwischen dem Innenumfang
der Hülse 19 und
dem Außenumfang
des hinteren Hauptkolbens 26 der Teil zwischen den axial
gegenüberliegenden
Enden, der mit den Dichtungselementen 31 und 32 abgedichtet
ist, mit der ringförmigen
Freigabekammer 33 in Verbindung steht.
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Eine
ringförmige
Vertiefung 38, welche zusammen mit dem Innenumfang des
ersten Zylinderkörpers 16 eine
hintere Ringkammer 37 bildet, ist an dem Außenumfang
des vorderen Hauptkolbens 27 vorgesehen. Eine hintere Freigabeöffnung 39,
die mit der hinteren Ringkammer 37 und der ringförmigen Freigabekammer 33 in
Verbindung steht, ist an dem ersten Zylinderkörper 16 vorgesehen.
Die hintere Freigabeöffnung 39 steht
mit dem zweiten Ölsumpf 42,
ausgewählt
aus dem ersten, dem zweiten und dem dritten Ölsumpf 41, 42 und 43,
die unabhängig voneinander
in einem Reservoir 40 ausgebildet sind, wie in 1 gezeigt
ist, in Verbindung.
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An
dem Außenumfang
des ersten Hauptkolbens 27 ist eine hintere Lippendichtung 44 zwischen der
hinteren Ausgabehydraulikdruckkammer 28 und der hinteren
Ringkammer 37 angeordnet, so dass ermöglicht wird, das Bremsfluid
von der hinteren Ringkammer 37 zur hinteren Ausgabehydraulikkammer 28 strömt, so dass
die hintere Ausgabehydraulikkammer 28 wieder mit Bremsfluid
nachgefüllt
werden kann, während
eine vordere Lippendichtung 45 zwischen der vorderen Ausgabehydraulikkammer 29 und
der hinteren Ringkammer 37 angeordnet ist. Demzufolge ist
das zweite Zylinderloch 21, das durch den Innenumfang der
Hülse 19 gebildet
ist, von kleinerem Durchmesser als das erste Zylinderloch 20 und
somit ist ein Dichtungsdurchmesser des hinteren Hauptkolbens 26,
der durch das kolbenseitige Dichtungselement 31 und das
hülsenseitige
Dichtungselement 32 gebildet wird, kleiner als ein Dichtungsdurchmesser
des vorderen Hauptkolbens 27, der durch die Lippendichtungen 44 und 45 gebildet
ist.
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Ein
Ventillochbildungselement 49 ist durch Presssitz im Zentrum
des hinteren Endes des vorderen Hauptkolbens 27 eingesetzt,
ein aus Gummi hergestelltes, ringförmiges Sitzelement 48 ist
durch Ausbacken/Aushärten
an dem Außenumfang
des Ventillochbildungselements 49 angebracht und eine Mehrzahl
von Verbindungskanälen 51 sind
hinter dem vorderen Hauptkolben 27 vorgesehen, so dass
sie ein im Zentrum des Ventillochbildungselements 49 vorgesehenes
Ventilloch 50 mit der hinteren Ringkammer 37 verbinden.
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Eine
scheibenförmige
Ventilscheibe 52, welche das Ventilloch 50 schließen kann,
wenn sie auf dem Sitzelement 48 aufsitzt, ist in der Nähe des vorderen
Endes einer Stange 54 installiert und integral mit dieser
ausgebildet, wobei diese Teil des Maximaldistanz-Begrenzungsmittels 53 bildet,
welches zwischen dem hinteren und dem vorderen Hauptkolben 26 und 27 angeordnet
ist, um die Maximaldistanz zwischen dem hinteren und dem vorderen
Hauptkolben 26 und 27 zu begrenzen. Das vordere
Ende der Stange 54 ist so in das Ventilloch 50 eingeführt, dass der
Durchgang von Bremsfluid durch das Ventilloch 50 erlaubt
ist, wenn die Ventilscheibe 52 von dem Sitzelement 48 abgehoben
ist.
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Das
Maximaldistanz-Begrenzungsmittel 53 umfasst ein hinteres
Haltemittel 55, welches in einer zylindrischen Form mit
Boden ausgebildet ist, wobei sein vorderes Ende geschlossen ist,
und welches an dem hinteren Hauptkolben 26 anliegt, ein
vorderes Haltemittel 56, welches in einer zylindrischen
Form mit Boden ausgebildet ist, wobei dessen hinteres ende geschlossen
ist, und an welchem das hintere Ende des vorderen Hauptkolbens 27 anliegt,
einer hinteren Rückstellfeder 57,
welche unter Kompression zwischen dem hinteren und dem vorderen
Haltemittel 55 und 56 angebracht ist und den hinteren Hauptkolben 26 nach
hinten vorspannt, sowie die Stange 54, welche beweglich
durch das geschlossene vordere Ende des hinteren Haltemittels 55 und das
geschlossene hintere Ende des vorderen Haltemittels 56 dringt.
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Die
Stange 54 ist mit einem Eingriffsflansch 54a an
ihrem hinteren Ende sowie mit einer Eingriffsschulter 54b hinter
der Ventilscheibe 52 versehen, wobei der Eingriffsflansch 54a mit
dem geschlossenen vorderen Ende des hinteren Haltemittels 55 von hinten
in Eingriff gebracht werden kann und die Eingriffsschulter 54b mit
dem geschlossenen hinteren Ende des vorderen Haltemittels 56 von
vom in Eingriff gebracht werden kann. Eine Führungsröhre 58 ist in das
hintere Haltemittel 55 eingesetzt und dort befestigt, um
die axiale Bewegung des Eingriffsflanschs 54a zu führen.
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Wenn
das hintere Haltemittel 55 durch die Federkraft der hinteren
Rückholfeder 57 im
Wesentlichen mit dem hinteren Hauptkolben 26 befestigt
ist, das vordere Haltemittel 56 durch die Federkraft der hinteren
Rückholfeder 57 im
Wesentlichen mit dem vorderen Hauptkolben 27 befestigt
ist und sich der hintere Hauptkolben 26 an seiner vollständig zurückgezogenen
Position befindet, wie in 3 gezeigt
ist, so begrenzt das Maximaldistanz-Begrenzungsmittel 53 die Maximaldistanz
zwischen dem hinteren und dem vorderen Hauptkolben 26 und 27,
wenn der Eingriffsflansch 54a mit dem geschlossenen vorderen Ende
des hinteren Haltemittels 55 von hinten in Eingriff gebracht
ist und die Eingriffsschulter 54b mit dem geschlossenen
hinteren Ende des vorderen Haltemittels 56 von vorn in
Eingriff gebracht ist. Zu diesem Zeitpunkt ist die Ventilscheibe 52 von
dem Sitzelement 58 abgehoben, um das Ventilloch 50 zu öffnen.
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Darüber hinaus
ist eine Ventilfeder 59, deren Federkraft kleiner ist als
die der hinteren Rückholfeder 57,
unter Kompression zwischen dem vorderen Haltemittel 56 und
der Ventilscheibe 52 angebracht, und wenn sich der hintere
Hauptkolben 26 aus seiner vollständig zurückgezogenen Stellung heraus
nach vorn bewegt, so setzt sich die Ventilscheibe 52 durch die
Federkraft der Ventilfeder 59 auf dem Sitzelement 48 ab,
um das Ventilloch 50 zu schließen.
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Eine
vordere Ringkammer 60 ist zwischen einer Innenfläche des
vorderen Endes des ersten Zylinderlochs 20 und dem Sitzhalteelement 30 ausgebildet,
und eine vordere Freigabeöffnung 61,
die mit der vorderen Ringkammer 60 in Verbindung steht,
ist an der Vorderseite des ersten Zylinderkörpers 16 vorgesehen.
Die vordere Freigabeöffnung 61 steht
in Verbindung mit dem dritten Ölsumpf 43,
der in dem Reservoir 40 ausgebildet ist, wie in 1 gezeigt
ist. Ferner ist eine Lippendichtung 62 an dem Außenumfang
des Sitzhalteelements 30 angebracht und ist elastisch in
Kontakt mit dem Innenumfang des ersten Zylinderkörpers 16 angeordnet,
um zu ermöglichen, dass
das Bremsfluid von der vorderen Ringkammer 60 zur vorderen
Ausgabehydraulikkammer 29 strömt.
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Ein
Ventillochbildungselement 64 ist durch Presssitz in dem
Zentrum des Sitzhalteelements 30 eingesetzt, ein aus Gummi
hergestelltes, ringförmiges
Sitzelement 63 ist durch Ausbacken/Aushärten an dem Außenumfang
des Ventillochbildungselements 64 angebracht und eine Mehrzahl
von Verbindungsnuten 66 sind an der Vorderseite des Sitzhalteelements 30 vorgesehen,
um ein im Zentrum des Ventillochbildungselements 64 vorgesehenes
Ventilloch 65 mit der vorderen Ringkammer 60 zu
verbinden.
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Eine
scheibenförmige
Ventilscheibe 67, welche das Ventilloch 65 schließen kann,
wenn es auf dem Sitzelement 63 abgesetzt ist, ist nahe
dem vorderen Ende einer Stange 69 vorgesehen, welche Teile
eines Maximaldistanz-Begrenzungsmittels 68 bildet,
das zwischen dem Sitzhalteelement 30 und dem vorderen Hauptkolben 27 installiert
ist, um die Maximaldistanz zwischen dem Sitzhalteelement 30 und dem
vorderen Hauptkolben 27 zu begrenzen. Das vordere Ende
der Stange 69 ist in das Ventilloch 65 derart
eingeführt,
dass ein Durchgang von Bremsfluid durch das Ventilloch 65 erlaubt
ist, wenn die Ventilscheibe 67 von dem Sitzelement 63 abgehoben
ist.
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Das
Maximaldistanz-Begrenzungsmittel 68 umfasst ein hinteres
Haltemittel 70, welches in zylindrischer Form mit Boden
ausgebildet ist, wobei sein vorderes Ende geschlossen ist, und an
welchem der vordere Hauptkolben 27 anliegt, ein vorderes
Haltemittel 71, welches in zylindrischer Form mit Boden ausgebildet
ist, wobei sein hinteres Ende geschlossen ist, und an welchem das
hintere Ende des Sitzhalteelements 30 anliegt, eine vordere
Rückholfeder 72,
welche unter Kompression zwischen dem hinteren und dem vorderen
Haltemittel 70 und 71 angebracht ist und den vorderen
Hauptkolben 27 nach hinten vorspannt, sowie die Stange 69,
welche beweglich in das geschlossene vordere Ende des hinteren Haltemittels 70 und
das geschlossene hintere Ende des vorderen Haltemittels 71 eindringt,
wobei die vordere Rückholfeder 72 eine
geringere Federkraft aufweist als die hintere Rückholfeder 57.
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Die
Stange 69 ist mit einem Eingriffsflansch 69a an
ihrem hinteren Ende und in einer Eingriffsschulter 69b hinter
der Ventilscheibe 67 ausgestattet, wobei der Eingriffsflansch 69a mit
dem geschlossenen Ende des hintere Haltemittels 70 von
hinten in Eingriff gebracht werden kann und die Eingriffsschulter 69b mit
dem geschlossenen hinteren Ende des vorderen Haltemittels 71 von
vorn in Eingriff gebracht werden kann. Eine Führungsröhre 73 ist in dem
hinteren Haltemittel 70 eingesetzt und befestigt, um eine axiale
Bewegung des Eingriffsflanschs 69a zu führen.
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Wenn
das hintere Haltemittel 70 durch die Federvorspannung der
vorderen Rückholfeder 72 im Wesentlichen
mit dem vorderen Hauptkolben 27 befestigt ist, das vordere
Haltemittel 71 durch die Federkraft der vorderen Rückholfeder 72 im
Wesentlichen mit dem Sitzhalteelement 30 befestigt ist
und der vordere Hauptkolben 27 sich in seiner vollständig zurückgezogenen
Position befindet, wie in 3 gezeigt
ist, so beschränkt
das Maximaldistanz-Begrenzungsmittel 68 die Maximaldistanz
zwischen dem Sitzhalteelement 30 und dem vorderen Hauptkolben 27,
wenn der Eingriffsflansch 69a von hinten mit dem geschlossenen
vorderen Ende des hinteren Haltemittels 70 gelangt ist
und die Eingriffsschulter 69b von vorn in Eingriff mit
dem geschlossenen hinteren Ende des vorderen Haltemittels 71 gelangt
ist. Zu diesem Zeitpunkt ist die Ventilscheibe 67 von dem
Sitzelement 63 abgehoben, um das Ventilloch 65 zu öffnen.
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Ferner
ist eine Ventilfeder 74, welche eine geringere Federkraft
aufweist als die der vorderen Rückholfeder 72,
unter Kompression zwischen dem vorderen Haltemittel 71 und
der Ventilscheibe 67 angebracht, und wenn sich der vordere
Hauptkolben 27 aus seiner vollständig zurückgezogenen Position heraus
vorwärts
bewegt, so setzt sich die Ventilscheibe 67 durch die Federkraft
der Ventilfeder 74 auf dem Sitzelement 63 ab,
um das Ventilloch 65 zu schließen.
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Der
erste Zylinderkörper 16 ist
mit einer hinteren Ausgabeöffnung 77 aussgestattet,
welche Hydraulikdruck aus der hinteren Ausgabehydraulikkammer 28 ausgibt,
deren Druck mit einer Vorwärtsbewegung
des hinteren Hauptkolbens 26 vergrößert wird, und ist mit einer
vorderen Ausgabeöffnung 78 ausgestattet,
welche Hydraulikdruck der vorderen Ausgabehydraulikkammer 29 ausgibt,
deren Druck mit Vorwärtsbewegung
des vorderen Hauptkolbens 27 vergrößert wird. Wie in 1 gezeigt
ist, ist ferner die hintere Ausgabeöffnung 77 über eine
erste Hydraulik-Steuer-/Regeleinrichtung 79A mit einer
rechten vorderen BA und einer linken hinteren Radbremse BA und BB
verbunden, während
die vordere Ausgabeöffnung 78 mit
einer linken vorderen und einer rechten hinteren Radbremse BC und
BD über
eine zweite Hydraulik-Steuer-/Regeleinrichtung 79B verbunden
ist.
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Die
erste Hydraulik-Steuer-/Regeleinrichtung 79A umfasst ein
im Ruhezustand geöffnetes Elektromagnetventil 80A,
das zwischen der hinteren Ausgabeöffnung 77 und der
rechten vorderen Radbremse BA installiert ist, ein im Ruhezustand
geöffnetes
Elektromagnetventil 80B, welches zwischen der hinteren
Ausgabeöffnung 77 und
einer linken hinteren Radbremse BB installiert ist, Einwegventile 81A und 81B,
welche einen Durchgang von Bremsfluid zur hinteren Ausgabeöffnung 77 erlauben
und jeweils parallel zu den im Ruhezustand geöffneten Elektromagnetventilen 80A und 80B verbunden
sind, ein im Ruhezustand geschlossenes Elektromagnetventil 83A,
welches zwischen der rechten vorderen Radbremse BA und einem ersten
Reservoir 82A installiert ist, ein im Ruhezustand geschlossenes
Elektromagnetventil 83B, welches zwischen der linken hinteren
Radbremse BB und dem ersten Reservoir 82A installiert ist,
eine erste Rücklaufpumpe 84A, welche
Bremsfluid zurückführt, das
von dem ersten Reservoir 82A zu der hinteren Ausgabeöffnung 77 gepumpt
wurde, sowie eine Mündung 85A,
welche zwischen der ersten Rücklaufpumpe 84A und
der hinteren Ausgabeöffnung 77 vorgesehen
ist.
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Die
zweite Hydraulik-Steuer-/Regeleinrichtung 79B umfasst ein
im Ruhezustand geöffnetes Elektromagnetventil 80C,
welches zwischen der vorderen Ausgabeöffnung 78 und einer
linken vorderen Radbremse BC installiert ist, ein im Ruhezustand
geöffnetes
Elektromagnetventil 80D, welches zwischen der vorderen
Ausgabeöffnung 78 und
einer rechten hinteren Radbremse BD installiert ist, Einwegventile 81C und 81D,
welche einen Durchgang des Bremsfluids zu der vorderen Ausgabeöffnung 78 erlauben und
jeweils parallel mit den im Ruhezustand geöffneten Elektromagnetventilen 80C bzw. 80D verbunden sind,
ein im Ruhezustand geschlossenes Elektromagnetventil 83C,
welches zwischen der linken vorderen Radbremse BC und einem zweiten
Reservoir 82B installiert ist, ein im Ruhezustand geschlossenes Elektromagnetventil 83D,
welches zwischen der rechten hinteren Radbremse BD und einem zweiten Reservoir 82B installiert
ist, eine zweite Rücklaufpumpe 84B,
welche das von dem zweiten Reservoir 82B zur vorderen Ausgabeöffnung 78 gepumpte Öl zurückführt, sowie
eine Öffnung 85B,
welche zwischen der zweiten Rücklaufpumpe 84B und
der vorderen Ausgabeöffnung 78 vorgesehen
ist.
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Die
erste und die zweite Rücklaufpumpe 84A und 84B sind
gemeinschaftlich mit einem einzigen Elektromotor 86 verbunden,
durch welchen diese gemeinsam angetrieben werden.
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Die
erste und die zweite Hydraulik-Steuer-/Regeleinrichtung 79A und 79B können das
von der hinteren und der vorderen Ausgabeöffnung 77 und 78 ausgegebene
Bremsfluid frei steuern/regeln. Über
die hydraulische Steuerung/Regelung können die erste und die zweite
Hydraulik-Steuer-/Regeleinrichtung 79A und 79B auch
eine Antiblockier-Brems-Steuerung/Regelung
während
einer Bremsbetätigung,
eine Traktions-Steuerung/Regelung
in einer Nicht-Bremssituation, usw. ausführen.
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Unter
Bezugnahme auf 4 umfasst der Hydraulikverstärker 13 einen
Sicherungskolben 88, welcher einer gestufte zylindrische
Form aufweist und verschiebbar in dem Gehäuse 15 untergebracht ist,
wobei seine Stirnseite der Verstärkungshydraulikdruckkammer 25 zugewandt
ist, ein Druckreguliermittel 89, das in dem Sicherungskolben 88 enthalten ist,
einen Steuer-/Regelkolben 90, welcher bewirkt, dass das
Druckreguliermittel 89 den Druck so reguliert, dass ein
Ausgleich erzielt wird zwischen der Reaktionskraft, die durch den
Hydraulikdruck der Verstärkungshydraulikdruckkammer 25 erzeugt
wird, und der Bremsbetätigungskraft,
die über
den Bremshubsimulator 14 von dem Bremspedal 11 eingegeben
wird, sowie einen Reaktionskolben 92, der zwischen dem
Druckreguliermittel 89 und dem Steuer-/Regelkolben 90 angeordnet
ist.
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Der
Sicherungskolben 88 umfasst integral einen Kolbenkörper 88a,
welcher verschiebbar in das vierte Zylinderloch 23 passt,
ein zylindrisches Druckelement 88b, welches mit dem vorderen
Ende des Kolbenkörpers 88a koaxial
und integral verbunden ist, indem es verschiebbar durch das dritte Zylinderloch 22 dringt,
und eine zylindrische Erweiterungsröhre 88c, welche mit
dem hinteren Ende des Kolbenkörpers 88a koaxial
und integral verbunden ist und sich über das Gehäuse 15 hinaus erstreckt,
indem sie das fünfte
Zylinderloch 24 verschiebbar durchdringt, wobei das Druckelement 88b durch
direkte Anlage an dem hinteren Ende des hinteren Hauptkolbens 26 den
hinteren Hauptkolben 26 nach vorn drücken kann.
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Am
Außenumfang
des Sicherungskolbens 88 ist eine Begrenzungsschulter 88d nahe
dem hinteren Ende zwischen dem Kolbenkörper 88a und der Erweiterungsröhre 88c ausgebildet.
Die Begrenzungsschulter 88d definiert die vollständig zurückgezogene
Stellung des Sicherungskolbens 88 innerhalb des Gehäuses 15,
wenn sie an dem Innenflansch 17a am hinteren Ende des zweiten
Zylinderkörpers 17 in
dem Gehäuse 15 von
vom anliegt.
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Ringförmige Dichtungselemente 93 und 94, welche
axial im Abstand voneinander angeordnet sind, sind an dem Außenumfang
des Kolbenkörpers 88a des
Sicherungskolbens 88 angebracht und sind elastisch in Gleitkontakt
mit dem Innenumfang des vierten Zylinderlochs 23 angeordnet.
Ein ringförmiges
Dichtungselement 95 ist an dem Innenumfang des Separators 18 angebracht
und ist elastisch in Gleitkontakt mit dem Außenumfang des Druckelements 88b des
Sicherungskolbens 88 angeordnet. Somit ist das dritte Zylinderloch 22 von
geringfügig kleinerem
Durchmesser als das zweite und das vierte Zylinderloch 21 und 23,
welche im Wesentlichen gleichen Durchmesser aufweisen, und das Druckelement 88b,
welches einen Dichtungsdurchmesser aufweist, der kleiner ist als
die Dichtungsdurchmesser des hinteren Hauptkolbens 26 und
des Kolbenkörpers 88a,
passt verschiebbar in das dritte Zylinderloch 22 des Gehäuses 15.
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Eine
ringförmige
Eingangskammer 96 ist zwischen dem zweiten Zylinderkörper 17 und
dem Sicherungskolben 88 in dem Gehäuse 15 ausgebildet und
die axial gegenüberliegenden
Enden der Eingangskammer 96 sind abgedichtet durch das
ringförmige
Dichtungselement 93, welches von den zwei ringförmigen Dichtungselementen 93 und 94,
die an dem Außenumfang
des Kolbenkörpers 88a angebracht
sind, näher
an der Vorderseite angeordnet ist, sowie durch das ringförmige Dichtungselement 95, welches
an dem Innenumfang des Separators 18 angebracht ist. Die
Eingangskammer 96 steht mit einer Eingangsöffnung 97 in
Verbindung, die in dem zweiten Zylinderkörper 17 vorgesehen
ist.
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Wenn
das Druckelement 88b des Sicherungskolbens 88 den
hinteren Hauptkolben 26 des Hauptzylinders M nach vorn
drückt,
so wird das Volumen der Verstärkungshydraulikdruckkammer 25 vergrößert und
das Volumen der Eingangskammer 96 wird verkleinert, wobei
die Volumenzunahme der Verstärkungshydraulikdruckkammer 25 im
Wesentlichen gleich der Volumenabnahme der Eingangskammer 96 ist.
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Die
Eingangsöffnung 97 steht
mit einer Hydraulikenergiequelle 12 in Verbindung, wie
in 1 gezeigt ist. Die Hydraulikenergiequelle 12 umfasst eine
Hydraulikpumpe 98, welche das Bremsfluid aus dem ersten Ölsumpf 41 des
Reservoirs 40 pumpt, einen Akkumulator 99, der
mit einer Auslassöffnung der
Hydraulikpumpe 98 verbunden ist, ein Ablassventil 100,
welches zwischen der Auslassöffnung
der Hydraulikpumpe 98 und dem ersten Ölsumpf 41 installiert
ist, sowie einen Hydraulikdrucksensor 101, welcher den
Hydraulikdruck des Akkumulators 99 erfasst, um einen Betrieb
der Hydraulikpumpe 98 zu steuern/zu regeln. Ein im Normalfall
bei einem konstanten Druck gehaltenes Hochdruckbremsfluid wird von
der Hydraulikenergiequelle 12 zur Eingangsöffnung 97 zugeführt und
somit zur Eingangskammer 96.
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Eine
in der Verstärkungshydraulikdruckkammer 25 untergebrachte
Feder 102 ist unter Kompression zwischen dem Sicherungskolben 88 und
dem hinteren Hauptkolben 26 angebracht, deren vollständig zurückgezogene
Stellungen in dem Gehäuse 15 festgelegt
sind. Die Federkraft der Feder 102 drückt den Sicherungskolben 88 und
den hinteren Hauptkolben 26 in einer solchen Richtung,
dass sie voneinander getrennt werden.
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In
einem Nicht-Bremszustand halten somit die Maximaldistanz-Begrenzungsmittel 53 und 68 die Distanz
zwischen dem geschlossenen vorderen Ende des Gehäuses 15 und dem hinteren
Hauptkolben 26 innerhalb einer vorbestimmten Maximaldistanz.
In diesem Zustand ist ein Zwischenraum 91 zwischen dem
hinteren Hauptkolben 26 und dem vorderen Ende des Sicherungskolbens 88 in
dessen vollständig
zurückgezogener
Stellung ausgebildet, so dass sich der hintere Hauptkolben 26 dem
Sicherungskolben 88 von vorn nähert und diesem gegenüberliegt.
Die Feder 102 weist somit eine geringere Federkraft auf
als die hintere Rückholfeder 57 und die
vordere Rückholfeder 72.
Die Feder 102 hält
den Abstand 91 zwischen dem hinteren Hauptkolben 26 und
dem Sicherungskolben 88 in einem Nicht-Bremszustand.
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Wenn
der Ausgabehydraulikdruck der Hydraulikenergiequelle 12 auf
die Eingangskammer 96 wirkt, so wirkt Hydraulikdruck in
der Rückzugsrichtung
auf den Sicherungskolben 88, während die Federkraft der Feder 102 außerdem in
der Rückzugsrichtung
auf den Sicherungskolben 88 wirkt. Vorzugsweise beträgt die kombinierte
Kraft der Hydraulikkraft in der Rückzugsrichtung und der Federkraft
der Feder 102 in der Rückzugsrichtung
300 bis 1000N.
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In
dem Gehäuse 15 sind
der zweite Zylinderkörper 17,
der erste Zylinderkörper 16 und
die Hülse 19 mit
einer Verstärkungshydraulikdruck-Eingangsöffnung 103 ausgestattet,
welche mit der Verstärkungshydraulikdruckkammer 25 in
Verbindung steht. Wie in 1 gezeigt ist, ist die Verstärkungshydraulikdruck-Eingangsöffnung 103 mit
der Hydraulikenergiequelle 12 über ein im Ruhezustand geschlossenes
Linearelektromagnetventil 104 für eine automatische Bremsdruckgebung
verbunden, und ist mit dem ersten Ölsumpf 41 des Reservoirs 40 über ein
im Ruhezustand geschlossenes Druck reduzierendes Linearelektromagnetventil 105 für Regeneration
und Koordination verbunden. Das heißt, dass das im Ruhezustand
geschlossene Linearelektromagnetventil 104 für automatische
Bremsdruckgebung zwischen der Verstärkungshydraulikdruckkammer 25 und
der Hydraulikenergiequelle 12 angeordnet ist, während das
im Ruhezustand geschlossene Druck reduzierende Linearelektromagnetventil 105 für Regeneration
und Koordination zwischen der Verstärkungshydraulikdruckkammer 25 und
dem Reservoir 40 angeordnet ist.
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Eine
ringförmige
Ausgabekammer 106 ist zwischen dem Kolbenkörper 88a des
Sicherungskolbens 88 und dem zweiten Zylinderkörper 17 in
dem Gehäuse 15 in
solcher Weise ausgebildet, dass ihre axial gegenüberliegenden Enden durch das
Paar ringförmiger
Dichtungselemente 93 und 94 abgedichtet sind,
die an dem Außenumfang
des Kolbenkörpers 88a angebracht
sind. Ferner ist eine Verstärkungshydraulikdruck-Ausgabeöffnung 107,
die mit der Ausgabekammer 106 in Verbindung steht, in dem zweiten
Zylinderkörper 17 vorgesehen.
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Die
Verstärkungshydraulikdruck-Ausgabeöffnung 107 ist
mit der Verstärkungshydraulikdruck-Eingabeöffnung 103 über ein
im Ruhezustand geöffnetes
Linearelektromagnetventil 108 für automatische Bremsdruckreduzierung
und ein im Ruhezustand geöffnetes
Druck gebendes Linearelektromagnetventil 109 für Regeneration
und Koordination verbunden, welche in Reihe verbunden sind. Ein
erstes Einwegventil 110 ist parallel zum im Ruhezustand geöffneten
Linearelektromagnetventil 108 für automatische Bremsdruckreduzierung
angeschlossen, um ein Strömen
des Bremsfluids von der Verstärkungshydraulik-Ausgabeöffnung 107 zu
der Verstärkungshydraulikdruck-Eingabeöffnung 103 zu
ermöglichen.
Ferner ist ein zweites Einwegventil 111 parallel zum Druck
gebenden Linearelektromagnetventil 109 für Regeneration
und Koordination angeschlossen, um eine Strömung des Bremsfluids von der
Verstärkungshydraulikdruck-Eingabeöffnung 103 zu
der Verstärkungshydraulikdruck-Ausgabeöffnung 107 zu erlauben.
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Das
heißt,
dass das Linearelektromagnetventil 108 für automatische
Bremsdruckreduzierung, das parallel zum ersten Einwegventil 110 angeschlossen
ist, sowie das Druck gebende Linearelektromagnetventil 109 für Regeneration
und Koordination, das parallel zum zweiten Einwegventil 111 angeschlossen
ist, zwischen der Ausgabekammer 106 und der Verstärkungshydraulikdruckkammer 25 angeordnet
sind.
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Ferner
ist ein Hydraulikdrucksensor 112 zum Erfassen des Betrags
der Bremsbetätigung
zwischen der Verstärkungshydraulikdruck-Ausgabeöffnung 107 und
dem Linearelektromagnetventil 108 für automatische Bremsdruckreduzierung
verbunden, während
ein Hydraulikdrucksensor 113 für automatische Bremsregelung
zwischen dem Druck gebenden Linearelektromagnetventil 109 für Regeneration
und Koordination und der Verstärkungshydraulikdruck-Eingabeöffnung 103 verbunden
ist.
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Unter
zusätzlicher
Bezugnahme auf 5 ist das Druckreguliermittel 89 aus
einem Verstärkungsventil 116 und
einem Druckreduzierungsventil 117 gebildet. Das Druckreguliermittel 89 ist
in dem Kolbenkörper 88a des
Sicherungskolbens 88 enthalten und kann eine Verbindung
zwischen der Eingabekammer 96 und der Ausgabekammer 106 bereitstellen,
sowie zwischen dem ersten Ölsumpf 41 des
Reservoirs 40 und der Ausgabekammer 106, wenn
der Ausgabehydraulikdruck der Hydraulikenergiequelle 12 abnimmt.
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Ein
Ventilgehäuse 118,
welches aufgebaut ist aus einem Gehäusekörper 119 mit einer
gestuften zylindrischen Form und einem Endwandelement 120, das
in dem vorderen Ende des Gehäusekörpers 119 eingesetzt
und flüssigkeitsdicht
befestigt ist, ist koaxial in dem Kolbenkörper 88a des Sicherungskolbens 88 eingesetzt
und befestigt. Eine ringförmige
Schulter 121, welche dem Hauptzylinder M zugewandt ist, ist
an einer Innenfläche
des Kolbenkörpers 88a vorgesehen.
Das Ventilgehäuse 118 ist
von vorn in den Kolbenkörper 88a eingesetzt,
bis es an der Schulter 121 anliegt. Ein scheibenförmiges Druckelement 122,
welches zwischen sich selbst und der Schulter 121 das Ventilgehäuse 118 aufnimmt,
ist in den Kolbenkörper 88a des
Sicherungskolbens 88 eingeschraubt. Die in der Verstärkungshydraulikdruckkammer 25 untergebrachte
Feder 102 ist unter Kompression zwischen dem hinteren Hauptkolben 26 des Hauptzylinders
M und dem Druckelement 122 angebracht.
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Jenseits
des Ventilgehäuses 118 sind
eine Eingriffsschulter 123 (siehe 4), die
dem Ventilgehäuse 118 zugewandt
ist, sowie auch eine ringförmige
Eingriffsschulter 124, die zwischen der Eingriffsschulter 123 und
dem Ventilgehäuse 118 angeordnet ist
und dem Ventilgehäuse 118 zugewandt
ist, an einer Innenfläche
des Kolbenkörpers 88a des
Sicherungskolbens 88 vorgesehen. Die Eingriffsschulter 123 liegt
an dem Außenumfang
des hinteren Endes einer zylindrischen Hülse 125 an, die flüssigkeitsdicht in
der Kolbenkammer 88a eingesetzt ist, und ist mit diesem
in Eingriff. Das vordere Ende der Hülse 125 ist bündig mit
der ringförmigen
Eingriffsschulter 124 angeordnet.
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Die
vorderen Enden der Eingriffsschulter 124 und der Hülse 125 liegen
an dem äußeren Teil
der Rückseite
eines ringförmigen
elastischen Elements 127 an, dessen Vorderseite in Kontakt
mit einem Plattenhalteelement 126 steht. Außerdem ist
eine Druckstangenfeder 128 unter Kompression zwischen dem
Ventilgehäuse 118 und
der Vorderseite des Halteelements 126 angebracht. Folglich
sind die Seiten des elastischen Elements 127 zwischen den
vorderen Enden der Eingriffsschulter 124 und der Hülse 125 und
der Rückseite
des Halteelements 126 gehalten.
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In
dem Kolbenkörper 88a des
Sicherungskolbens 88 ist eine Verstärkungshydraulikdruck-Steuer-/Regelkammer 130 zwischen
dem Ventilgehäuse 118 und
dem Halteelement 126 in Kontakt mit dem elastischen Element 127 ausgebildet,
um Hydraulikdruck auf eine Oberfläche des elastischen Elements 127 auszuüben. Die
Verstärkungshydraulikdruck-Steuer-/Regelkammer 130 steht
mit der Ausgabekammer 106 über eine Mehrzahl von Verbindungslöchern 129 in
Verbindung, die in dem Kolbenkörper 88a vorgesehen
sind.
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Unter
Bezugnahme ferner auf 6 ist der Steuer-/Regelkolben 90 als
eine gestufte Röhre
mit geschlossenem Ende ausgebildet, deren vorderes Ende geschlossen
ist, und ist relativ verschiebbar in den hinteren Teilen der Erweiterungsröhre 88c und des
Kolbenkörpers 88a des
Sicherungskolbens 88 eingesetzt. Ein Sprengring 133 ist
in das hintere Ende der Erweiterungsröhre 88c des Sicherungskolbens 88 eingesetzt,
so dass er an dem hinteren Ende des Steuer-/Regelkolbens 90 anliegt,
wodurch verhindert wird, dass der Steuer-/Regelkolben 90 aus dem
Sicherungskolben 88 heraustritt.
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Ein
ringförmiges
Dichtelement 134, welches in elastischen Kontakt mit dem
hinteren Innenumfang des Kolbenkörpers 88a des
Sicherungskolbens 88 gelangt, ist an dem vorderen Außenumfang
des Steuer-/Regelkolbens 90 angebracht. In dem hinteren
Teil des Kolbenkörpers 88a ist
eine Freigabekammer 135 ausgebildet, welche von außen durch
das Dichtungselement 134 abgedichtet ist, wobei die Freigabekammer 135 so
ausgebildet ist, dass sie dem vorderen Ende des Steuer-/Regelkolbens 90 zugewandt
ist. Andererseits sind in dem zweiten Zylinderkörper 17 in dem Gehäuse 15 eine
Freigabeöffnung 136,
die mit dem ersten Ölsumpf 41 des
Reservoirs 40 in Verbindung steht, und ein Freigabekanal 137,
der mit der Freigabeöffnung 136 verbunden
ist, sowie eine ringförmige
Vertiefung 138, welche zu einer Innenfläche des vierten Zylinderlochs 23 öffnet, so
dass sie mit dem Freigabekanal 137 in Verbindung steht,
vorgesehen. Ferner ist der Sicherungskolben 88 mit einer
Mehrzahl von Verbindungslöchern 139 ausgestattet,
um die Freigabekammer 135 im Normalfall in Verbindung mit
der ringförmigen
Vertiefung 138 zu halten. Die ringförmige Vertiefung 138 ist
sowohl von vorn als auch von hinten abgedichtet durch das ringförmige Dichtungselement 94,
welches an dem Außenumfang
des Sicherungskolbens 88 angebracht ist, und ein ringförmiges Dichtungselement 141,
welches an einer Innenfläche
des fünften
Zylinderlochs 24 vor der ringförmigen Vertiefung 138 angebracht
ist und in Gleitkontakt mit dem Außenumfang der Erweiterungsröhre 88c des
Sicherungskolbens 88 angeordnet ist.
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Dementsprechend
wird die Freigabekammer 135 im Normalfall in Verbindung
mit dem ersten Ölsumpf 41 des
Reservoirs 40 gehalten.
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Der
Reaktionskolben 92 umfasst integral einen Kolbenabschnitt
mit kleinem Durchmesser 92a, dessen vorderes Ende der Verstärkungshydraulikdruck-Steuer-/Regelkammer 130 zugewandt
ist, sowie einen Kolbenabschnitt mit großem Durchmesser 92b,
der koaxial zum hinteren Ende des Kolbenabschnitts mit kleinem Durchmesser 92a verläuft, indem
er eine ringförmige
Schulter 92c, die der Verstärkungshydraulikdruck-Steuer-/Regelkammer 130 zugewandt
ist, zwischen sich selbst und dem Kolbenabschnitt mit kleinem Durchmesser 92a bildet.
Der Kolbenabschnitt mit kleinem Durchmesser 92a durchdringt
flüssigkeitsdicht
und verschiebbar das elastische Element 127 und durchdringt
axial verschiebbar das Halteelement 126, während der
Kolbenabschnitt mit großem
Durchmesser 92b verschiebbar in der Hülse 125 eingesetzt
ist.
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Wenn
der Hydraulikdruck der Verstärkungshydraulikdruck-Steuer-/Regelkammer 130,
der auf die Vorderseite des elastischen Elements 127 wirkt, einen
vorbestimmten Wert erreicht, so wird der Innenumfang der Rückseite
des elastischen Elements 127, das normalerweise so angeordnet
ist, dass es der ringförmigen
Schulter 92c zugewandt ist, deformiert und gegen die ringförmige Schulter 92c des
Reaktionskolbens 92 gepresst.
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Das
hintere Ende des Reaktionskolbens 92 stößt koaxial gegen das vordere
Ende des Steuer-/Regelkolbens 90. Eine Feder 142,
deren Federkraft bewirkt, dass der Reaktionskolben 92 gegen das
vordere Ende des Steuer-/Regelkolbens 90 stößt, ist
unter Kompression zwischen einem an dem hinteren Ende des Reaktionskolbens 92 vorgesehenen
Flansch 92d und dem Sicherungskolben 88 angebracht.
Die Feder 142 stellt eine geringe Federkraft bereit, die
lediglich groß genug
ist, um zu bewirken, dass der Steuer-/Regelkolben 90 dem
Reaktionskolben 92 folgt.
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Der
Reaktionskolben 92 ist mit einem Einführungsloch 143 versehen,
dessen vorderes Ende mit der Verstärkungshydraulikdruck-Steuer-/Regelkammer 130 in
Verbindung steht und welches sich koaxial mit der Verstärkungshydraulikdruck-Steuer-/Regelkammer 130 erstreckt,
und ist mit einem Durchgangsloch 144 ausgestattet, welches
ein Schaftloch 144a aufweist, das koaxial mit dem Einführungsloch 143 ist
und mit der Freigabekammer 135 in Verbindung steht. Ein
flanschförmiger
Druckreduzierungs-Ventilsitz 146 steht radial nach innen
zwischen dem Einführungsloch 143 und
dem Schaftloch 144a vor, um ein Druckreduzierungs-Ventilloch 145 zu
bilden, das koaxial mit dem Einführungsloch 143 und dem
Durchgangsloch 144 ist.
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Das
Druckreduzierungsventil 117 ist aufgebaut aus dem Druckreduzierungs-Ventilsitz 146 und einer
Druckreduzierungs-Ventilscheibe 147 vom Sitzventiltyp,
welcher vor dem Reaktionskolben 92 angeordnet ist, so dass
ihr hinteres Ende sich auf dem Ventilsitz 146 absetzen
kann, und welche bis zu einer Rückwärts-Grenzposition
durch eine Feder nach hinten vorgespannt ist. Der hintere Teil der
Druckreduzierungs-Ventilscheibe 147 ist koaxial in das
Einführungsloch 143 eingeführt, um
in Verbindung mit dem Reaktionskolben 92 eine ringförmige Öffnung 148 vor dem
Druckreduzierungs-Ventilsitz 146 zu bilden.
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An
der Rückseite
des Gehäusekörpers 119 des
Ventilgehäuses 118 ist
eine zylindrische Führungsröhre 119a integral
mit dem Gehäusekörper 119 montiert,
so dass sie sich nach hinten in die Verstärkungshydraulikdruck-Steuer-/Regelkammer 130 erstreckt.
Die Druckreduzierungs-Ventilscheibe 147, die in der Verstärkungshydraulikdruck-Steuer-/Regelkammer 130 untergebracht
ist, ist axial verschiebbar durch die Führungsröhre 119a in der Verstärkungshydraulikdruck-Steuer-/Regelkammer 130 gehalten.
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Ein
Sprengring 149 ist an dem hinteren Ende der Führungsröhre 119a angebracht,
um eine Rückwärts-Grenzposition
der Druckreduzierungs- Ventilscheibe 147 durch
eine Anlage an der Druckreduzierungs-Ventilscheibe 147 von
hinten einzustellen. Ferner ist ein Ablenkelement 150,
welches von dem vorderen Teil der Druckreduzierungs-Ventilscheibe 147 axial
beweglich durchsetzt wird, in der Führungsröhre 119a untergebracht,
wobei es eine vordere Endwand der Führungsröhre 119a bildet und
an einem Innenflansch 119b anliegt, der an dem Gehäusekörper 119 des
Ventilgehäuses 118 vorgesehen
ist. Ferner ist eine Druckreduzierungs-Ventilfeder 151,
welche die Druckreduzierungs-Ventilscheibe 147 nach hinten
vorspannt, unter Kompression zwischen dem Ablenkelement 150 und
der Druckreduzierungs-Ventilscheibe 147 angebracht.
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Ein
veränderbarer
Drosselmechanismus 154 ist zwischen dem Reaktionskolben 92 und
der Hülse 125 vorgesehen,
deren hinteres Ende der Freigabekammer 135 zugewandt ist.
Der veränderbare
Drosselmechanismus 154 bewirkt, dass Bremsfluid durch das
Durchgangsloch 144 zu der Freigabekammer 135 bei
vollständig
geöffneter
Drossel hindurchtritt, wenn das Bremspedal 11 und somit
der Reaktionskolben 92 in einem Nicht-Betätigungszustand
inaktiv sind, dass jedoch der Durchtritt des Bremsfluids durch das
Durchgangsloch 144 zu der Freigabekammer 135 begrenzt
wird, wenn der Reaktionskolben 92 über das Bremspedal 11 betätigt wird.
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Das
Durchgangsloch 144 ist aufgebaut aus dem Schaftloch 144a und
einer Mehrzahl von Aussparungen 144b, wobei das Schaftloch 144a in
dem Reaktionskolben 92 vorgesehen ist, wobei dessen vorderes
Ende mit dem Druckreduzierungs-Ventilloch 145 in Verbindung
steht und dessen hinteres Ende an dem vorderen Ende des Steuer-/Regelkolbens 90 geschlossen
ist, während
die Aussparungen 144b sich zu dem mittleren Teil des Schaftlochs 144a erstrecken
und sich zu einer Außenfläche des
Reaktionskolbens 92 hin öffnen. Der veränderliche
Drosselmechanismus 154 ist aus dem hinteren Ende der Hülse 125 und
den Aussparungen 144b aufgebaut.
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Ein
Abschnitt mit konisch erweitertem Durchmesser 125a, welcher
sich zu dem offenen Ende hin aufweitet, ist an dem Innenumfang des
hinteren Endes der Hülse 125 ausgebildet.
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In
dem Ventilgehäuse 118 ist
eine Ventilkammer 155 zwischen dem Innenflansch 119b und
dem Endwandelement 120 gebildet. Ferner ist eine ringförmige Vertiefung 156 in
dem Außenumfang
des Gehäusekörpers 119 des
Ventilgehäuses 118 vorgesehen.
Der Gehäusekörper 119 ist
mit einer Mehrzahl von Verbindungslöchern 157 ausgestattet,
um die Ventilkammer 155 mit der ringförmigen Vertiefung 156 zu
verbinden. Ferner ist der Kolbenkörper 88a des Sicherungskolbens 88 mit
einer Mehrzahl von Verbindungskanälen 158 ausgestattet,
welche sich in radialer Richtung des zweiten Zylinderkörpers 17 erstrecken,
wobei ihre inneren Enden mit der ringförmigen Vertiefung 156 in
Verbindung stehen und ihre äußeren Enden
mit der Eingangskammer 96 in Verbindung stehen, so dass
die Ventilkammer 155 mit der Hydraulikenergiequelle 12 verbunden
wird. Darüber hinaus
sind ein Paar von ringförmigen
Dichtungselementen 159 und 160, welche die ringförmige Vertiefung 156 zwischen
sich aufnehmen, an dem Außenumfang
des Gehäusekörpers 119 des
Ventilgehäuses 118 angebracht
und sind elastisch in Kontakt mit dem Innenumfang des Kolbenkörpers 88a angeordnet.
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Das
Verstärkungsventil 116 umfasst
einen Verstärkungsventilsitz 161,
der durch den Außenumfang
des Innenflanschs 119b des Ventilgehäuses 118 gebildet
ist und der Ventilkammer 155 zugewandt ist, sowie eine
Verstärkungsventilscheibe 162 vom
Sitzventiltyp, welche in der Ventilkammer 155 untergebracht
ist und auf dem Verstärkungsventilsitz 161 aufsetzen
kann. Der Verstärkungsventilsitz 161 bildet ein
Verstärkungsventilloch 163,
welches erlaubt, dass das vordere Ende der Druckreduzierungs-Ventilscheibe 147 durch
dieses hindurchtritt. Die Verstärkungsventilscheibe 162 ist
in der Ventilkammer 155 untergebracht, wobei sie durch
eine Ventilfeder 177, die unter Kompression zwischen der
Verstärkungsventilscheibe 162 und
dem Ventilgehäuse 118 angebracht
ist, nach hinten vorgespannt ist, sie kann jedoch durch das vordere
Ende der Druckreduzierungs-Ventilscheibe 147, welche durch
das Verstärkungsventilloch 163 hindurchtritt,
nach vorn gedrückt werden.
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Die
Verstärkungsventilscheibe 162 umfasst integral
eine Stange 162a, welche flüssigkeitsdicht und axial beweglich
durch den mittleren Teil des Endwandelements 120 des Ventilgehäuses 118 hindurchtritt.
Das vordere Ende der Stange 162a ist einer Hydraulikkammer 164 zugewandt,
die zwischen dem Endwandelement 120 und dem Druckelement 122 gebildet
ist. Das Druckelement 122 ist mit einem Verbindungsloch 165 ausgestattet,
welches die Hydraulikkammer 164 mit der Verstärkungshydraulikdruckkammer 25 verbindet,
wodurch bewirkt wird, dass der Hydraulikdruck der Verstärkungshydraulikdruckkammer 25 nach
hinten auf das vordere Ende der Verstärkungsventilscheibe 162 wirkt.
Die Druckaufnahmefläche
an dem vorderen Ende der Verstärkungsventilscheibe 162,
die dem Hydraulikdruck von der Verstärkungshydraulikdruckkammer 25 aus
gesetzt ist, ist im Wesentlichen auf den gleichen Wert gesetzt wie
die Dichtungsfläche,
die erhalten wird, wenn die Verstärkungsventilscheibe 162 auf
dem Verstärkungsventilsitz 161 abgesetzt
wird. Das heißt, dass
der Durchmesser der Stange 162a im Wesentlichen auf den
gleichen Wert gesetzt ist, wie der Durchmesser desjenigen Teils
des Verstärkungsventilsitzes 161,
auf welchem die Verstärkungsventilscheibe 162 aufsetzt.
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Wenn
das Verstärkungsventil 116 offen
ist, so fließt
das Bremsfluid in der Ventilkammer 155, welche mit der
Hydraulikenergiequeile 12 in Verbindung steht, durch das
Verstärkungsventilloch 163 in die
Verstärkungshydraulikdruck-Steuer-/Regelkammer 130.
Das Ablenkelement 150 ist in der Nähe des Verstärkungsventillochs 163 in
der Verstärkungshydraulikdruck-Steuer-/Regelkammer 130 angeordnet. Das
Ablenkelement 150 wird axial beweglich von der Druckreduzierungs-Ventilscheibe 147 durchsetzt
und wird durch die Druckreduzierungs-Ventilfeder 151 so vorgespannt,
dass es in Kontakt mit dem Innenflansch 119b angeordnet
wird.
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Das
Ablenkelement 150 umfasst eine Scheibe 150a, die
so angeordnet ist, dass sie dem Innenflansch 119b zugewandt
ist, wobei ihr Zentrum axial beweglich von der Druckreduzierungs-Ventilscheibe 147 durchsetzt
wird, und umfasst eine Mehrzahl von Vorsprüngen 150b, welche
von der Scheibe 150a derart vorstehen, dass sie an dem
Innenflansch 119b anliegen. Das Bremsfluid, welches durch
das Verstärkungsventilloch 163 in
die Verstärkungshydraulikdruck-Steuer-/Regelkammer 130 hinein
strömt, ändert seine
Strömungsrichtung,
wenn es auf die Scheibe 150a trifft, wird abgelenkt, so
dass es in radialer Richtung zwischen der Scheibe 150a und
dem Innenflansch 119 strömt, und strömt in die Verstärkungshydraulikdruck-Steuer-/Regelkammer 130.
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Wenn
in dem Hydraulikverstärker 13 eine Bremsbetätigungseingabe
von dem Bremspedal 11 in den Steuer-/Regelkolben 90 über den
Bremshubsimulator 14 eingegeben wird, so wirkt eine Druckkraft
des Steuer-/Regelkolbens 90 in Vorwärtsrichtung auf den Reaktionskolben 92.
Dementsprechend bewegt sich der Reaktionskolben 92 nach
vorn, wodurch bewirkt wird, dass sich die Druckreduzierungs-Ventilscheibe 147 auf
dem Druckreduzierungs-Ventilsitz 146 absetzt. Im Ergebnis
schließt das
Druckreduzierungsventil 117, um die Verstärkungshydraulikdruck-Steuer-/Regelkammer 130 von dem
Reservoir 40 abzutrennen. Wenn sich dann der Steuer-/Regelkolben 90,
der Reaktionskolben 92 und die Druckreduzierungs-Ventilscheibe 147 weiter nach
vorn bewegen, so wird die Verstärkungsventilscheibe 162 von
dem Verstärkungsventilsitz 161 abgehoben,
wodurch das Verstärkungsventil 116 geöffnet wird
und somit bewirkt wird, dass Ausgabehydraulikdruck der Hydraulikenergiequelle 12 auf
die Verstärkungshydraulikdruck-Steuer-/Regelkammer 130 wirkt.
Wenn das Druckreduzierungsventil 117 geschlossen bleibt,
so wirkt der Hydraulikdruck der Verstärkungshydraulikdruck-Steuer-/Regelkammer 130, d.h.
der Verstärkungshydraulikdruckkammer 25,
auf den vorderen Teil des Reaktionskolbens 92, und der Reaktionskolben 92 und
der Steuer-/Regelkolben 90 fahren zurück, um einen Ausgleich zu erzielen
zwischen der Bremsbetätigungseingabe
von dem Bremspedal 11 und der durch den Hydraulikdruck
der Verstärkungshydraulikdruck-Steuer-/ Regelkammer 130 erzeugten
Hydraulikkraft. Dementsprechend öffnet das
Druckreduzierungsventil 117 und das Verstärkungsventil 116 schließt. Wenn
sich das Öffnen
und Schließen
des Verstärkungsventil 116 und
des Druckreduzierungsventils 117 wiederholt, so wird der Ausgabehydraulikdruck
der Hydraulikenergiequelle 12 so reguliert, dass er ein
Verstärkungshydraulikdruck
entsprechend der Bremsbetätigungseingabe von
dem Bremspedal 11 ist, und wird an die Verstärkungshydraulikdruck-Steuer-/Regelkammer 130 angelegt
und somit an die Verstärkungshydraulikdruckkammer 25.
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Der
Bremshubsimulator 14 umfasst einen Eingabekolben 166,
welcher ein axial verschiebbar in dem Steuer-/Regelkolben 90 untergebrachtes
Eingabeelement ist, sowie einen elastischen Körper 167 und eine
Schraubenfeder 168, die in Reihe zwischen dem Eingabekolben 166 und
dem Steuer-/Regelkolben 90 angeordnet sind. Der Bremshubsimulator 14 ist
in dem Steuer-/Regelkolben 90 untergebracht und öffnet den
Steuer-/Regelkolben 90 zur Außenumgebung hin.
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Der
Eingabekolben 166 ist verschiebbar in dem hinteren Teil
des Steuer-/Regelkolbens 90 eingesetzt, wobei seine vollständig zurückgezogene Stellung
durch einen Sprengring 169 definiert ist, der an dem hinteren
Ende des Steuer-/Regelkolbens 90 angebracht ist, und ist
schwenkbar mit dem vorderen Ende einer mit dem Bremspedal 11 verbundenen Eingabestange 170 verbunden.
Somit wird eine der Betätigung
des Bremspedals 11 entsprechende Bremsbetätigungskraft über die
Eingabestange 170 in den Eingabekolben 166 eingegeben
und der Eingabekolben 166 bewegt sich nach Maßgabe der Bremsbetätigungskraft
vorwärts.
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Der
elastische Körper 167 ist
aus einem elastischen Material, wie etwa Gummi/Kautschuk, hergestellt
und weist eine zylindrische Form auf. Der elastische Körper 167 und
die metallische Schraubenfeder 168, deren Federkraft geringer
ist als die des elastischen Körpers 167,
sind in Reihe zwischen dem Eingabekolben 166 und dem Steuer-/Regelkolben 90 angeordnet,
und zwar über
ein zwischengeschaltetes Übertragungselement 171,
welches eine verschiebbar in dem Steuer-/Regelkolben 90 eingesetzte
Scheibe 171a und einen zylindrischen Abschnitt 171b mit
Boden umfasst, der in die Schraubenfeder 168 hineinreicht
und mit der Scheibe 171a integral verbunden ist.
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Der
hintere Teil eines Führungsschafts 172 ist
koaxial in der Mitte des Eingabekolbens 166 eingepresst
und befestigt. Der vordere Teil des Führungsschafts 172 durchsetzt
axial beweglich das Zentrum der Scheibe 171a des zwischengeschalteten Übertragungselements 171 und
ist verschiebbar in den zylindrischen Abschnitt 171b mit
Boden des zwischengeschalteten Übertragungselements 171 eingesetzt.
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Der
elastische Körper 167 ist
zwischen der Scheibe 171a des zwischengeschalteten Übertragungselements 171 und
dem Eingabekolben 166 angeordnet, wobei seine Biegung nach
innen dadurch begrenzt ist, dass er an dem Führungsschaft 172 angebracht
ist. Der elastische Körper 167 kann
in elastischen Kontakt mit dem Innenumfang des Steuer-/Regelkolbens 90 gelangen,
indem er seinen Durchmesser unter axialer Kompressionskraft, die durch
eine Vorwärtsbewegung
des Eingabekolbens 166 erzeugt wird, vergrößert.
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Die
Schraubenfeder 168 ist zwischen der Scheibe 171a des
zwischengeschalteten Übertragungselements 171 und
dem geschlossenen vorderen Ende des Steuer-/Regelkolbens 90 installiert. Wenn
sich der Eingabekolben 166 an seiner Rückwärts-Grenzposition befindet,
so ist die Schraubenfeder 168 im Vergleich zu ihrem natürlichen
Zustand, in welchem keine äußere Belastung
auf sie einwirkt, geringfügig
komprimiert. Das heißt,
dass der elastische Körper 167 durch
die Schraubenfeder 168 vorbelastet ist.
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Ein
Loch 173 ist in dem geschlossenen vorderen Ende des zylindrischen Abschnitts 171b mit Boden
des zwischengeschalteten Übertragungselements 171 vorgesehen,
um zu verhindern, dass der Druck im Inneren des zylindrischen Abschnitts 171b mit
Boden bei einer Vorwärts-
und Rückwärtsbewegung
des Führungsschafts 172 zunimmt
oder abnimmt. Um ferner den Steuer-/Regelkolben 90 zur Außenumgebung
hin zu öffnen,
ist eine Auslassnut 174 in dem Außenumfang der Scheibe 171a des
zwischengeschalteten Übertragungselements 171 vorgesehen
und eine Auslassnut 175 ist in dem Außenumfang des Eingabekolbens 166 vorgesehen.
Ferner ist hinter dem Dichtungselement 134, welches an dem
Außenumfang
des Steuer-/Regelkolbens 90 angebracht ist und in Verschiebungskontakt
mit dem Innenumfang der Erweiterungsrohre 88c des Sicherungskolbens 88 angeordnet
ist, ein Schlitz 176 in dem Steuer-/Regelkolben 90 vorgesehen,
um jeglichen abgedichteten Raum zwischen dem Steuer-/Regelkolben 90 und
dem Sicherungskolben 88 zu eliminieren.
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Als
nächstes
wird ein Betrieb der ersten Ausführungsform
beschrieben. Der Tandem-Hauptzylinder M umfasst den hinteren Hauptkolben 26 und
den vorderen Hauptkolben 27, welche verschiebbar in dem
Gehäuse 15 angeordnet
sind, wobei die Rückseite
des hinteren Hauptkolbens 26 der Verstärkungshydraulikdruckkammer 25 zugewandt
ist, während
der vordere Hauptkolben 27 in Zusammenwirkung mit dem hinteren
Hauptkolben 26 die hintere Ausgabehydraulikkammer 28 ausbildet
und dessen Vorderseite der vorderen Ausgabehydraulikkammer 29 zugewandt
ist. Außerdem
ist in dem Gehäuse 15 verschiebbar
der Sicherungskolben 88 untergebracht, dessen Vorderseite
der Verstärkungshydraulikdruckkammer 25 zugewandt
ist, dessen Rückwärts-Grenzposition
festgelegt ist und welcher bereit ist, den hinteren Hauptkolben 26 direkt
von hinten in Antwort auf eine Betätigung des Bremspedals 11 zu drücken, wenn
der Hydraulikdruck der Verstärkungshydraulikdruckkammer 25 abnimmt.
Der Hydraulikdruck der Verstärkungshydraulikdruckkammer 25 resultiert
aus dem Ausgabehydraulikdruck von der Hydraulikenergiequelle 12,
der durch den Hydraulikverstärker 13 gemäß der Bremsbetätigung über das Bremspedal 11 reguliert
wird. Der Dichtungsdurchmesser des hinteren Hauptkolbens 26 am
Gehäuse 15 ist
auf einen kleineren Wert gesetzt als der Dichtungsdurchmesser des
vorderen Hauptkolbens 27 am Gehäuse 15.
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Somit
kann der Betrag der Volumenänderung
in der hinteren Ausgabehydraulikkammer 28 pro Hub des hinteren
Hauptkolbens 26 auf einen relativ großen Wert gesetzt werden. Wenn
dementsprechend der hintere Hauptkolben 26 in Reaktion
auf eine Abnahme des Hydraulikdrucks der Verstärkungshydraulikdruckkammer 25 direkt
durch den Sicherungskolben 88 gedrückt wird, so ist es möglich, den
Betrag der Betätigung
des Bremspedals 11, d.h. den Betrag der Änderung
des Hydraulikdrucks der hinteren Ausgabehydraulikkammer 28 pro
Hub des Sicherungskolbens 88 und des hinteren Hauptkolbens 26,
relativ zu vergrößern, wodurch
die Bremseffektivität
vergrößert wird.
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Der
Sicherungskolben 88 umfasst den Kolbenkörper 88a und das Druckelement 88b,
wobei der Kolbenkörper 88a verschiebbar
in dem Gehäuse 15 mit
im Wesentlichen dem gleichen Dichtungsdurchmesser wie der Dichtungsdurchmesser
des hinteren Hauptkolbens 26 eingesetzt ist, wobei das
Druckelement 88b verschiebbar in das Gehäuse 15 mit
einem kleineren Dichtungsdurchmesser als der Dichtungsdurchmesser
des hinteren Hauptkolbens 26 und des Kolbenkörpers 88a eingesetzt
ist koaxial zum vorderen Ende des Kolbenkörpers 88a verläuft, wobei
er dazu bereit ist, an dem hinteren Ende des hinteren Hauptkolbens 26 anzuliegen
und diesen zu drücken. Der
Sicherungskolben 88 enthält außerdem das Druckreguliermittel 89,
welches zwischen dem Sicherungskolben 88 und dem Gehäuse 15 ausgebildet
ist, um auf diese Weise die Hydraulikenergiequelle 12 mit
den axial gegenüberliegenden
Enden der ringförmigen
Eingabekammer 96 zu verbinden, die durch die Dichtungselemente 93 und 95 abgedichtet ist,
die jeweils zwischen dem Kolbenkörper 88a und dem
Gehäuse 15 bzw.
zwischen dem Druckelement 88b und dem Gehäuse 15 angeordnet
sind. Außerdem
bildet das Druckreguliermittel 89 einen Teil des Hydraulikverstärkers 13,
wobei es zwischen der Eingabekammer 96 und der Ausgabekammer 106 angeordnet
ist, so dass es die Eingabekammer 96 mit der mit der Verstärkungshydraulikdruckkammer 25 verbundenen
Ausgabekammer 106 verbindet und die Ausgabekammer 106 mit
dem Reservoir 40 verbindet, wenn der Ausgabehydraulikdruck
der Hydraulikenergiequelle 12 abnimmt. Wenn demzufolge
das Druckelement 88b den hinteren Hauptkolben 26 nach
vorn drück,
so wird der Betrag der Volumenzunahme in der Verstärkungshydraulikdruckkammer 25 im
Wesentlichen gleich dem Betrag der Volumenabnahme in der Eingabekammer 96 gesetzt.
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Da
eine Reduzierung des Hydraulikdrucks der Eingabekammer 96,
d.h. eine Reduzierung des Hydraulikdrucks der Hydraulikenergiequelle 12,
eine Reduzierung der Hydraulikkraft verursacht, welche den Sicherungskolben 88 zu
dessen Rückwärts-Grenzposition
hin drückt,
ist es möglich,
den Sicherungskolben 88 nach Maßgabe der Betätigung des
Bremspedals 11 vorzuschieben, an dem Druckelement 88b im
vorderen Teil des Sicherungskolbens 88 gegen den hinteren
Hauptkolben 26 anzuschlagen, wobei ein Zwischenraum zwischen
dem Gehäuse 15 und
der inneren Kontaktfläche
des hinteren Hauptkolbens 26 bereitgestellt ist, und den
hinteren Hauptkolben 26 in diesem Zustand vorzuschieben, wodurch
das verstärkte
Bremsfluid aus dem Hauptzylinder M ausgegeben wird. Wenn sich der
Sicherungskolben 88 und der hintere Hauptkolben 26 auf diese
Weise vorwärts
bewegen, so kommt es nicht zu einer Zunahme des Hydraulikdrucks
der Verstärkungshydraulikdruckkammer 25,
da der Kolbenkörper 88a des
Sicherungskolbens 88 im Wesentlichen den gleichen Dichtungsdurchmesser
aufweist wie der hintere Hauptkolben 26, da der Betrag
der Volumenzunahme in der Verstärkungshydraulikdruckkammer 25 im
Wesentlichen gleich dem Betrag der Volumenabnahme in der Eingabekammer 96 ist, wenn
das Druckelement 88b des Sicherungskolbens 88 den
hinteren Hauptkolben 26 in der Vorwärtsrichtung drückt, und
da die Verstärkungshydraulikdruckkammer 25 über das
Druckreguliermittel 89 mit der Eingabekammer 96 in
Verbindung steht. Dies erlaubt es, eine Zunahme des Hydraulikdrucks
der Verstärkungshydraulikdruckkammer 25 während einer
Vorwärtsbewegung
des Sicherungskolbens 88 unter Verwendung einer einfachen
Konfiguration mit einer verringerten Anzahl an Bauteilen zu vermeiden.
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Da
ferner die Feder 102, welche den Sicherungskolben 88 und
den hinteren Hauptkolben 26 in einer Richtung zur Trennung
dieser voneinander vorspannt, zwischen den beiden Kolben 88 und 26,
deren vollständig
zurückgezogene
Stellungen in dem Gehäuse 15 begrenzt
sind, installiert ist, ist es möglich,
einen Leerlaufhub gemäß einer
Reduzierung des Hydraulikdrucks der Hydraulikenergiequelle 12 sicherzustellen,
wenn der Sicherungskolben 88 mit dem Bremspedal 11 vorwärts bewegt
wird.
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Da
die kombinierte Kraft aus dem Rückwärts-Hydraulikdruck,
welcher auf den Sicherungskolben 88 wirkt, wenn der Ausgabehydraulikdruck der
Hydraulikenergiequelle 12 auf die Eingabekammer 96 wirkt,
und der Vorspannungskraft der Feder 102, welche den Sicherungskolben 88 in
der Rückwärtsrichtung
vorspannt, auf 300 bis 1000 N eingestellt ist, kann der Sicherungskolben 88 stabil
in seiner vollständig
zurückgezogenen
Stellung gehalten werden, wenn die Hydraulikenergiequelle 12 ordnungsgemäß arbeitet.
Das heißt,
indem der Sicherungskolben mit einer Kraft von 300 N oder mehr in die
Rückwärtsrichtung
vorgespannt wird, ist es möglich,
den Sicherungskolben 88 zuverlässig in Rückwärtsrichtung vorzuspannen, wobei
der Ausgabehydraulikdruck der Hydraulikenergiequelle 12 sowie
der Verschiebungswiderstand des Sicherungskolbens 88 berücksichtigt
wurden. Durch Vorspannen des Sicherungskolbens 88 in der
Rückwärtsrichtung
mit einer Kraft, die nicht größer ist
als 1000 N, ist es außerdem möglich zu
verhindern, dass der hintere Hauptkolben 26 vollständig in
den Hauptzylinder M hineingedrückt wird.
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Im Übrigen ist
das im Ruhezustand geschlossene Linearelektromagnetventil 104 für automatische
Bremsdruckgebung zwischen der Hydraulikenergiequelle 12 und
der Verstärkungshydraulikdruckkammer 25 angeordnet,
während
das im Ruhezustand geöffnete
Linearelektromagnetventil 108 für automatische Bremsdruckreduzierung
und das erste Einwegventil 110 zwischen der Ausgabekammer 106 und
der Verstärkungshydraulikdruckkammer 25 angeordnet
sind, wobei das erste Einwegventil 110 parallel zum Linearelektromagnetventil 108 für automatische
Bremsdruckreduzierung angeschlossen ist, um zu erlauben, dass das
Bremsfluid von der Ausgabekammer 106 zu der Verstärkungshydraulikdruckkammer 25 strömt. Selbst
dann, wenn das Bremspedal 11 nicht betätigt wird und somit das Druckreguliermittel 89 nicht
arbeitet, ist es möglich,
eine automatische Brems-Steuerung/Regelung
durchzuführen,
bei welcher das Bremsfluid in einer Situation, in der nicht gebremst
wird, auf die Radbremsen BA bis BD einwirken gelassen wird, indem
das Linearelektromagnetventil 104 für automatische Bremsdruckgebung und
das Linearelektromagnetventil 108 für automatische Bremsdruckreduzierung
geöffnet
und geschlossen werden, wodurch der Hydraulikdruck der Verstärkungshydraulikdruckkammer 25 reguliert
wird. Wenn ferner in einem automatischen Bremsmodus das Linearelektromagnetventil 108 für automatische Bremsdruckreduzierung
geschlossen ist, so ist es möglich,
das Bremsreguliermittel 89 durch Betätigung des Bremspedals 11 zu
aktivieren. Wenn somit in der Ausgabekammer 106 ein Hydraulikdruck
erzeugt wird, der größer ist
als der der Verstärkungshydraulikdruckkammer 25,
so kann bewirkt werden, dass der Hydraulikdruck der Ausgabekammer 106 über das
erste Einwegventil 110 auf die Verstärkungshydraulikdruckkammer 25 wirkt,
um dadurch den Hauptzylinder M wie während normalen Bremsbetätigungen
zu betätigen.
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Das
im Ruhezustand geschlossene Druckreduzierungs-Linearelektromagnetventil 105 für Regeneration
und Koordination ist zwischen der Verstärkungshydraulikdruckkammer 25 und
dem Reservoir 40 angeordnet, während das im Ruhezustand geöffnete Druck
gebende Linearelektromagnetventil 109 für Regeneration und Koordination
und das zweite Einwegventil 111 zwischen der Ausgabekammer 106 und
der Verstärkungshydraulikdruckkammer 25 angeordnet
sind, wobei das zweite Einwegventil 111 zu dem Druck gebenden
Linearelektromagnetventil 109 für Regeneration und Koordination
parallel geschaltet ist, um zu ermöglichen, dass Bremsfluid von
der Verstärkungshydraulikdruckkammer 25 zur
Ausgabekammer 106 fließt.
Während
einer Regeneration in einem Bremsbetrieb ist es somit durch Öffnen und Schließen des
Druck gebenden Linearelektromagnetventils 109 für Regeneration
und Koordination und des Druck reduzierenden Linearelektromagnetventils 105 für Regeneration
und Koordination und durch die damit verbundene Regulierung des
Hydraulikdrucks der Verstärkungshydraulikdruckkammer 25 möglich, Bremshydraulikdruck
von dem Hauptzylinder M auszugeben, und zwar in einem Zustand, der
von dem während
eines normalen Bremsbetriebs versetzt ist. Durch Zurückführen des
Bremspedals 11 bei geschlossenem druckgebenden Linearelektromagnetventil 109 für Regeneration
und Koordination ist es möglich,
den Hydraulikdruck der Verstärkungshydraulikdruckkammer 25 über das
zweite Einwegventil 111 in das Reservoir 40 freizulassen.
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Das
Gehäuse 15 umfasst
den ersten Zylinderkörper 16,
in welchen der vordere Hauptkolben 27 verschiebbar eingesetzt
ist, sowie die zylindrische Hülse 19,
welche in dem ersten Zylinderkörper 16 eingesetzt
und befestigt ist, wobei der hintere Hauptkolben 26 verschiebbar
in diese eingesetzt ist. Ferner bildet die Hülse 19 zwischen sich
selbst und dem ersten Zylinderkörper 16 die
ringförmige
Freigabekammer 33 aus, wobei die ringförmige Freigabekammer 33 mit
dem Reservoir 40 in Verbindung steht. Das ringförmige kolbenseitige
Dichtungselement 31 und das ringförmige hülsenseitige Dichtungselement 32, welche
axial im Abstand voneinander angeordnet sind, sind zwischen der
Hülse 19 und
dem hinteren Hauptkolben 26 angeordnet, der verschiebbar
in der Hülse 19 eingesetzt
ist. Die Verbindungslöcher 36 sind
in der Hülse 19 so
vorgesehen, dass von dem Teil zwischen dem Innenumfang der Hülse 19 und dem
Außenumfang
des hinteren Hauptkolbens 26 der Teil zwischen den axial
gegenüberliegenden
Enden, der durch die Dichtungselemente 31 und 32 abgedichtet
ist, mit der ringförmigen
Freigabekammer 33 in Verbindung steht.
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Wenn
das kolbenseitige Dichtungselement 31 seine Dichtfunktion
verfehlt, wobei das kolbenseitige Dichtungselement 31 von
dem Paar von Dichtungselementen 31 und 32, die
zwischen der Teil des Gehäuses 15 bildenden
Hülse 19 und
dem hinteren Hauptkolben 26 angeordnet sind, dasjenige
Dichtungselement ist, das näher
an der Verstärkungshydraulikdruckkammer 25 liegt,
so wird das Bremsfluid in der Verstärkungshydraulikdruckkammer 25 zu dem
Reservoir 40 zurückgeführt, wobei
es zwischen dem hinteren Hauptkolben 26 und der Hülse 19 sowie
zwischen den Verbindungslöchern 36 und
der ringförmigen
Freigabekammer 33 fließt.
Bei diesem Prozess ist der Verstärkungshydraulikdruck
nicht verfügbar,
da der Sicherungskolben 88 in Antwort auf die Abnahme des
Hydraulikdrucks der Verstärkungshydraulikdruckkammer 25 direkt
den hinteren Hauptkolben 26 drückt, wobei jedoch zwei Bremshydrauliksysteme,
die mit dem Tandem-Hauptzylinder M verbunden sind, die Radbremsen
BA bis BD betreiben.
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Wenn
von dem Paar von Dichtungselementen 31 und 32 das
hülsenseitige
Dichtungselement 32, welches sich näher an der hinteren Ausgabehydraulikkammer 28 befindet,
seine Dichtungsfunktion verfehlt, so wird das Bremsfluid in der
hinteren Ausgabehydraulikkammer 28 in das Reservoir 40 zurückgeführt, wobei
es zwischen dem hinteren Hauptkolben 26 und der Hülse 19 sowie
durch die Verbindungslöcher 36 und
die ringförmige
Freigabekammer 33 strömt.
In diesem Fall steht den mit der hinteren Ausgabehydraulikkammer 28 verbundenen
Radbremsen BA und BB des Bremshydrauliksystems Bremshydraulikdruck
nicht zur Verfügung,
da jedoch der Hydraulikdruck der Verstärkungshydraulikdruckkammer 25 auf
den hinteren Hauptkolben 26 wirkt, kann der vordere Hauptkolben 27 mit
dem Verstärkungsdruck
betrieben werden und der Bremshydraulikdruck, welcher durch das
mit der vorderen Ausgabehydraulikkammer 29 verbundene Bremshydrauliksystem
verstärkt
wurde, kann auf die Radbremsen BC und BD wirken gelassen werden.
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Wenn
daher eines von dem Paar von Dichtungselementen 31 und 32,
die zwischen der Hülse 19 und
dem hinteren Hauptkolben 26 angeordnet sind, seine Funktion
verfehlt, so ändern
die Radbremsen BA bis BD ihren Betriebszustand, um auf diese Weise
klar zu detektieren, welches der Dichtungselemente 31 und 32 beschädigt ist.
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Da
ferner eines der Dichtungselemente 31 und 32,
nämlich
das kolbenseitige Dichtungselement 31, am hinteren Außenumfang
des hinteren Hauptkolbens 26 angebracht ist, während das
andere Dichtungselement, d.h. das hülsenseitige Dichtungselement 32,
am Innenumfang der Hülse 19 angebracht ist,
so dass es in Kontakt mit dem vorderen Außenumfang des hinteren Hauptkolbens 26 gelangt,
der sich in seiner vollständig
zurückgezogenen
Stellung befindet, kann das Paar von Dichtungselementen 31 und 32 zwischen
dem hinteren Hauptkolben 26 und der Hülse 19 angeordnet
werden, während
eine Zunahme der axialen Länge
der Hülse 19 und
somit eine Zunahme der axialen Länge
des Gehäuses 15 unabhängig vom
Hub des hinteren Hauptkolbens 26 vermieden wird.
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Ferner
wird der hintere Hauptkolben 26 in einer Situation, in
welcher keine Bremsung erfolgt, durch die hintere Rückholfeder 57 nach
hinten vorgespannt, wobei sein Abstand von dem geschlossenen vorderen
Ende des Gehäuses 15 durch
die Maximaldistanz-Begrenzungsmittel 53 und 68 auf
einer vorbestimmten Maximaldistanz gehalten werden. in diesem Zustand
ist der Zwischenraum 91 zwischen dem hinteren Ende des
hinteren Hauptkolbens 26 und dem vorderen Ende des Sicherungskolbens 88 in dessen
vollständig
zurückgezogener
Stellung ausgebildet, so dass sich der hintere Hauptkolben 26 dem Sicherungskolben 88 von
vorn annähert
und diesem gegenübersteht.
Dieser Zwischenraum 91 kann axiale Abweichungen des Hauptzylinders
M und des Sicherungskolbens 88 aufnehmen, um dadurch eine Kompression
der vorderen Rückholfeder 74,
welche den vorderen Hauptkolben 27 nach hinten vorspannt, und
der hinteren Rückholfeder 57,
welche den hinteren Hauptkolben 26 nach hinten vorspannt, über deren
festgelegte Belastungen hinaus zu vermeiden und somit eine Zunahme
eines Leerlaufhubs des Bremspedals 11 zu vermeiden.
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Da
ferner die Feder 102, deren Federkraft kleiner ist als
die der hinteren Rückholfeder 57,
unter Kompression zwischen dem Sicherungskolben 88 und
dem hinteren Hauptkolben 26 angebracht ist, so dass sie
den hinteren Hauptkolben 26 nach vorn vorspannt, ist es
möglich,
den Abstand 91 zwischen den hinteren Hauptkolben 26 und
dem Sicherungskolben 88 aufrecht zu erhalten, während vermieden
wird, dass der hintere und der vordere Hauptkolben 26 und 27 sich
in einer solchen Richtung bewegen, dass sie an dem Sicherungskolben 88 anstoßen, wenn
das Bremspedal 11 nicht betätigt wird.
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Der
Hydraulikverstärker 13 umfasst
den Sicherungskolben 88, das in dem Sicherungskolben 88 enthaltene
Druckregulierungsmittel 89, den Steuer-/Regelkolben 90,
welcher das Druckregulierungsmittel 89 veranlasst, den
Druck derart zu regulieren, dass ein Ausgleich erzielt wird zwischen
der durch den Hydraulikdruck der Verstärkungshydraulikdruckkammer 25 erzeugten
Reaktionskraft und der von dem Bremspedal 11 über den
Bremshubsimulator 14 eingegebenen Bremsbetätigungskraft,
sowie den Reaktionskolben 92, welcher zwischen dem Druckregulierungsmittel 89 und
dem Steuer-/Regelkolben 90 angeordnet ist. Das Druckregulierungsmittel 89 umfasst
das Verstärkungsventil 116 und
das Druckreduzierungsventil 117, wobei das Verstärkungsventil 116 zwischen
der Verstärkungshydraulikdruck-Steuer-/Regelkammer 130,
die mit der Verstärkungshydraulikdruckkammer 25 verbunden
ist, und der Hydraulikenergiequelle 12 angeordnet ist,
um zu öffnen, wenn
der Steuer-/Regelkolben 90 vorrückt, und zu schließen, wenn
der Steuer-/Regelkolben 90 zurückfährt, wobei das Druckreduzierungsventil 117 zwischen
der Verstärkungshydraulikdruck-Steuer-/Regelkammer 130 und
dem Reservoir 40 angeordnet ist, um zu schließen, wenn
der Steuer-/Regelkolben 90 vorrückt, und zu öffnen, wenn
der Steuer-/Regelkolben 90 zurückfährt. Der Steuer-/Regelkolben 90 ist
relativ verschiebbar in dem Sicherungskolben 88 eingepasst
und ist koaxial mit dem hinteren Ende des Reaktionskolbens 92 verbunden,
dessen vorderes Ende der Verstärkungshydraulikdruck-Steuer-/Regelkammer 130 zugewandt
ist, die in dem Sicherungskolben 88 ausgebildet ist. Das
Ventilgehäuse 118 ist
in dem Sicherungskolben 88 vor dem Reaktionskolben 92 angebracht
und befestigt. Das Druckreduzierungsventil 117 umfasst
den Druckreduzierungs-Ventilsitz 146 und die Druckreduzierungs-Ventilscheibe 147 vom
Sitzventiltyp, wobei der Druckreduzierungs-Ventilsitz 146 an
dem Reaktionskolben 92 installiert ist, so dass das Druckreduzierungs-Ventilloch 145 gebildet
wird, welches in Verbindung mit dem Reservoir 40 steht,
wenn das Druckreduzierungsventil 117 zurückfährt, während die Druckreduzierungs-Ventilscheibe 147 vom
Sitzventiltyp in dem Ventilgehäuse 118 untergebracht
ist und zu der Rückwärts-Grenzposition
nach hinten federvorgespannt ist. Das Verstärkungsventil 116 umfasst den
Verstärkungsventilsitz 161 und
die Verstärkungsventilscheibe 162 vom
Sitzventiltyp, wobei der Verstärkungsventilsitz 161 in
dem Ventilgehäuse 118 installiert
ist, so dass das Verstärkungsventilloch 163 gebildet
wird, welches mit der Verstärkungshydraulikdruck-Steuer-/Regelkammer 130 in
Verbindung steht und dafür
bereit ist, das vordere Ende der Druckreduzierungs-Ventilscheibe 147 aufzunehmen,
wobei die Verstärkungsventilscheibe 162 vom
Sitzventiltyp in dem Ventilgehäuse 118 installiert
ist und nach hinten federvorgespannt und dazu bereit ist, durch
das vordere Ende der Druckreduzierungs-Ventilscheibe 147 nach
vom gedrückt
zu werden.
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Somit
kann das Druckregulierungsmittel 89, das aus dem Steuer-/Regelkolben
90, dem Reaktionskolben 92, dem Verstärkungsventil 116 und
dem Druckreduzierungsventil 117 aufgebaut ist, in dem in dem
Gehäuse 15 verschiebbar
untergebrachten Sicherungskolben 88 vorinstalliert sein,
wodurch es einfacher wird, den Steuer-/Regelkolben 90,
den Reaktionskolben 92 und das Druckregulierungsmittel 89 an
dem Gehäuse 15 zu
montieren.
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Da
der Dichtungsbereich, der erhalten wird, wenn sich die Verstärkungsventilscheibe 162 auf dem
Verstärkungsventilsitz 161 absetzt,
im Wesentlichen gleich ist der Druckaufnahmefläche an dem vorderen Ende der
Verstärkungsventilscheibe 162,
die dem Hydraulikdruck der Verstärkungshydraulikdruckkammer 25 ausgesetzt
ist, sind die Hydraulikkräfte, die
auf die gegenüberliegenden
Enden der Verstärkungsventilscheibe 162 vom
Sitzventiltyp des Verstärkungsventils 116 wirken,
im Wesentlichen gleich, und somit arbeitet die Verstärkungsventilscheibe 162 vom
Sitzventiltyp derart, dass sie die Ventilöffnungskraft, die auf die Verstärkungsventilscheibe 162 vom vorderen
Ende der Druckreduzierungs-Ventilscheibe 147 des Druckreduzierungsventils 117 aus
wirkt, mit der Federkraft ausgleicht, die die Verstärkungsventilscheibe 162 vom
Sitzventiltyp nach hinten vorspannt, wodurch die Betriebscharakteristiken
des Verstärkungsventils 116 verbessert
werden. Die Federkraft, welche die Verstärkungsventilscheibe 162 vom
Sitzventiltyp nach hinten vorspannt, ist ausreichend, um eine schwache
Kraft dafür
zu sein, dass die Verstärkungsventilscheibe 162 vom
Sitzventiltyp der Druckreduzierungs-Ventilscheibe 147 folgt,
und die Federkraft, welche die Druckreduzierungs-Ventilscheibe 147 nach
hinten vorspannt, ist ebenfalls ausreichend, um eine schwache Kraft
dafür zu
sein, dass die Druckreduzierungs-Ventilscheibe 147 dem
Reaktionskolben 92 folgt, was dazu führt, dass eine sehr schwache
Federkraft auf den Reaktionskolben 92 wirkt. Somit ist
die auf den Reaktionskolben 92 wirkende Reaktionskraft
nahezu vollständig
dem Hydraulikdruck der Verstärkungshydraulikdruckkammer 25 zuzuschreiben,
um das Reaktionsgefühl
zu verbessern.
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Das
Ventilgehäuse 118 ist
in dem Sicherungskolben 88 eingesetzt und befestigt, indem
es zwischen der Schulter 121, die an dem Sicherungskolben 88 so
vorgesehen ist, dass sie nach vorn weist, und dem in den Sicherungskolben 88 eingeschraubten
Druckelement 122 aufgenommen ist. Außerdem ist das Verbindungsloch 165 in
dem Druckelement 122 vorgesehen, um die Hydraulikkammer 164 mit
der Verstärkungshydraulikdruckkammer 25 zu
verbinden, wobei die Hydraulikkammer 164 zwischen dem Druckelement 122 und
dem Ventilgehäuse 118 ausgebildet
ist, so dass sie dem vorderen Ende der Verstärkungsventilscheibe 162 zugewandt ist.
Dies macht es einfacher, einen Hydraulikkanal zu konfigurieren,
der dazu verwendet wird, den Hydraulikdruck der Verstärkungshydraulikdruckkammer 25 auf
das vordere Ende der Verstärkungsventilscheibe 162 vom
Sitzventiltyp wirken zu lassen.
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Der
Reaktionskolben 92 umfasst den Kolbenabschnitt mit kleinem
Durchmesser 92a, dessen vorderes Ende der Verstärkungshydraulikdruck-Steuer-/Regelkammer 130 zugewandt
ist, und den Kolbenabschnitt mit großem Durchmesser 92b, der
sich koaxial und untrennbar zum hinteren Ende des Kolbenabschnitts
mit kleinem Durchmesser 92a erstreckt, und zwar über die
ringförmige
Schulter 92c, welche der Verstärkungshydraulikdruck-Steuer-/Regelkammer 130 zugewandt
ist. Der Druckreduzierungs-Ventilsitz 146 ist koaxial an
dem Reaktionskolben 92 installiert, wobei sein Zentrum
dem mit dem Reservoir 40 in Verbindung stehenden Druckreduzierungs-Ventilloch 145 zugewandt
ist. Die Druckreduzierungs-Ventilscheibe 147 ist in der
Verstärkungshydraulikdruck-Steuer-/Regelkammer 130 untergebracht,
wobei sie zu dem Druckreduzierungs-Ventilsitz 146 hin zur
Rückwärts-Grenzposition federvorgespannt
ist. Der Hydraulikdruck der Verstärkungshydraulikdruck-Steuer-/Regelkammer 130 wirkt
auf eine Fläche
des elastischen Elements 127, welches flüssigkeitsdicht
und verschiebbar von dem Kolbenabschnitt mit kleinem Durchmesser 92a des Reaktionskolbens 92 durchsetzt
wird. Der innere Teil der anderen Fläche des elastischen Elements 127 ist so
angeordnet, dass er der ringförmigen
Schulter 92c zugewandt ist, so dass er während der
Vorwärtsbewegung
des Reaktionskolbens 92 deformiert und gegen die ringförmige Schulter 92c gepresst
wird, wenn der Hydraulikdruck der Verstärkungshydraulikdruck-Steuer-/Regelkammer 130 einen
vorbestimmten Wert erreicht.
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Die
Struktur des Druckreduzierungsventils 117 kann vereinfacht
werden, indem das Druckreduzierungsventil 117 konstruiert
wird aus dem Druckreduzierungs-Ventilsitz 146,
der in dem mit dem Steuer-/Regelkolben 90 verbundenen Reaktionskolben 92 installiert
ist, und der Druckreduzierungs-Ventilscheibe 147, die in
der dem vorderen Ende des Reaktionskolbens 92 zugewandten Verstärkungshydraulikdruck-Steuer-/Regelkammer 130 untergebracht
ist. Die auf den Reaktionskolben 92 wirkende Reaktionskraft
variiert zwischen zwei Stufen: einer Niedrigbelastungsstufe, in
welcher der Hydraulikdruck der Verstärkungshydraulikdruck-Steuer-/Regelkammer 130 auf
die kleine Druckaufnahmefläche des
Kolbenabschnitts mit kleinem Durchmesser 92a des Reaktionskolbens 92 wirkt;
und einer Hochbelastungsstufe, in welcher der Hydraulikdruck der
Verstärkungshydraulikdruck-Steuer-Regelkammer 130 nicht
nur auf die kleine Druckaufnahmefläche des Kolbenabschnitts mit
kleinem Durchmesser 92a, sondern über das deformierte elastische
Element 127 auch auf die ringförmige Schulter 92c.
Somit kann eine ideale Bremscharakteristik erhalten werden, wenn
der durch die Verstärkungshydraulikdruckkammer 25 erzeugte
Verstärkungshydraulikdruck
gemäß der Betätigungseingabe
von dem Bremspedal 11 in zwei Stufen verändert wird,
wie in 7 gezeigt ist.
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Das
Verstärkungsventil 116 umfasst
den Verstärkungsventilsitz 161 und
die Verstärkungsventilscheibe 162 vom
Sitzventiltyp, wobei die Verstärkungsventilscheibe 161 das
Verstärkungsventilloch 163 ausbildet,
welches mit der Verstärkungshydraulikdruck-Steuer-/Regelkammer 130 in
Verbindung steht, während
die Verstärkungsventilscheibe 162 vom
Sitzventiltyp nach hinten federvorgespannt ist, um sich auf dem
Verstärkungsventilsitz 161 abzusetzen,
wobei sie dazu bereit ist, während
einer Vorwärtsbewegung
des Steuer-/Regelkolbens 90 nach vorn gedrückt zu werden.
Das Ablenkelement 150 ist in der Nähe des Verstärkungsventillochs 163 in
der Verstärkungshydraulikdruck-Steuer-/Regelkammer 130 installiert,
um das Bremsfluid abzulenken, das durch das Verstärkungsventilloch 163 in
die Verstärkungshydraulikdruck-Steuer-/Regelkammer 130 hinein
fließt.
Wenn somit das Hochdruckbremsfluid von der Hydraulikenergiequelle 12 auf
eine Öffnung
des Verstärkungsventils 116 hin
durch das Verstärkungsventilloch 163 in
die Verstärkungshydraulikdruck-Steuer-/Regelkammer 130 hinein
fließt,
so wird das Bremsfluid durch das Ablenkelement 150 abgelenkt,
wodurch Betriebsgeräusche
und pulsierende Geräusche,
die von dem Betrieb des Verstärkungsventils 116 herrühren, reduziert
werden.
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Der
Reaktionskolben 92 ist mit einem Einführungsloch 143 ausgestattet,
dessen vorderes Ende mit der Verstärkungshydraulikdruck-Steuer-/Regelkammer 130 in
Verbindung steht und welches sich koaxial mit der Verstärkungshydraulikdruck-Steuer-/Regelkammer 130 erstreckt,
und ist mit einem Durchgangsloch 144 ausgestattet, welches
ein Schaftloch 144 aufweist, das koaxial mit dem Einführungsloch 143 ist
und welches mit der Freigabekammer 135 in Verbindung steht.
Ein flanschförmiger Druckreduzierungs-Ventilsitz 146 steht
radial nach innen zwischen dem Einführungsloch 143 und
dem Schaftloch 144a vor. Das hintere Ende der Druckreduzierungs-Ventilscheibe 147,
welche zusammen mit dem Druckreduzierungs-Ventilsitz 146 das
Druckreduzierungsventil 117 bildet, ist in das Einführungsloch 143 eingeführt, um
auf diese Weise zwischen sich selbst und dem Reaktionskolben 92 vor
dem Druckreduzierungs-Ventilsitz 146 die ringförmige Öffnung 148 auszubilden.
Wenn somit ein hoher Druck in der Verstärkungshydraulikdruck-Steuer-/Regelkammer 130 auf
ein Öffnen
des Druckreduzierungsventils 117 hin in die Freigabekammer 135 ausgelassen
wird, so setzt sich der hohe Druck durch einen schmalen Kanal zwischen
der Druckreduzierungs-Ventilscheibe 147 und dem Druckreduzierungs-Ventilsitz 146 fort,
nachdem er vorläufig
durch die ringförmige Öffnung 148 gedrosselt
wird, die zwischen der Druckreduzierungs-Ventilscheibe 147 des Druckreduzierungsventils 117 und
dem Reaktionskolben 92 ausgebildet ist. Dies führt zu einer
relativen Milderung von Änderungen
in der Strömungsrate
des Bremsfluids, wodurch das Betriebsgeräusch des Druckreduzierungsventils 117,
das aus abrupten Änderungen
in der Strömungsrate
herrührt,
reduziert wird.
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Ferner
ist der Reaktionskolben 92 mit dem Durchgangsloch 144 ausgestattet,
wodurch die Verstärkungshydraulikdruck-Steuer-/Regelkammer 130 mit
der Freigabekammer 135 verbunden wird, wenn das Druckreduzierungsventil 117 geöffnet wird.
Der veränderbare
Drosselmechanismus 154 ist zwischen der Hülse 125 und
dem Reaktionskolben 92 bereitgestellt, wobei die Hülse 125 an dem
Sicherungskolben 88 befestigt ist, um den Reaktionskolben 92 verschiebbar
aufzunehmen. Der veränderbare
Drosselmechanismus 154 leitet bei vollständig geöffneter Drossel,
wenn das Bremspedal 11 nicht aktiviert ist und der Reaktionskolben 92 nicht
aktiviert ist, das Bremsfluid durch das Durchgangsloch 144 zu
der Freigabekammer 135, begrenzt jedoch den Durchgang des
Bremsfluids durch das Durchgangsloch 144 zu der Freigabekammer 135,
wenn der Reaktionskolben 92 über das Bremspedal 11 betätigt wird.
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Wenn
somit ein hoher Druck in der Verstärkungshydraulikdruck-Steuer-/Regelkammer 130 bei einer Öffnung des
Druckreduzierungsventils 117 in die Freigabekammer 135 ausgelassen
wird, so wird die Strömung
des Bremsfluids zu der Freigabekammer 135 durch das Durchgangsloch 144 in
dem Reaktionskolben 92 gedrosselt, wodurch der hohe Hydraulikdruck
langsam in die Freigabekammer 135 ausgelassen wird, wodurch
Betriebsgeräusche
reduziert werden.
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Eine
sehr einfache Konfiguration kann durch den folgenden veränderlichen
Drosselmechanismus 154 bereitgestellt werden. Die Hülse 125 ist
so angeordnet, dass ihr hinteres Ende der Freigabekammer 135 zugewandt
ist; das Durchgangsloch 144 ist zusammengesetzt aus dem
Schaftloch 144a, das in dem Reaktionskolben 92 vorgesehen
ist, wobei sein vorderes Ende mit dem Druckreduzierungs-Ventilloch 145 in
Verbindung steht, und den Aussparungen 144b, welche sich
zu dem Schaftloch 144a erstrecken und in eine Außenfläche des
Reaktionskolbens 92 öffnen;
und der veränderliche
Drosselmechanismus 154 ist aufgebaut aus dem hinteren Ende
der Hülse 125 und
den Aussparungen 144b.
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Da
ferner der Abschnitt mit konisch erweitertem Durchmesser 125a,
welcher sich zu seinem offenen Ende hin aufweitet, in dem Innenumfang
des hinteren Endes der Hülse 125 ausgebildet
ist, ist es möglich,
einen geeigneten Betrag an Drosselung zu erhalten, indem der Betrag
an Drosselung nach Maßgabe der
Betätigung
des Reaktionskolbens 92 variiert wird.
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Der
Steuer-/Regelkolben 90 ist in zylindrischer Form mit Boden
ausgebildet, wobei sein vorderes Ende geschlossen ist. Der Steuer-/Regelkolben 90 ist
zur Außenumgebung
hin durch den Bremshubsimulator 14 geöffnet, den er aufnimmt. Der
Bremshubsimulator 14 umfasst den Eingabekolben 166 sowie
den elastischen Körper 167 und
die Schraubenfeder 168, wobei der Eingabekolben 166 über die Eingabestange 170 mit
dem Bremspedal 11 verbunden ist, axial verschiebbar in
dem Steuer-/Regelkolben 90 untergebracht ist und eine Rückwärts-Grenzposition
aufweist, die durch den Sprengring 169 festgelegt ist,
der abnehmbar an dem hinteren Teil des Steuer-/Regelkolbens 90 angebracht
ist, wobei der elastische Körper 167 und
die Schraubenfeder 168 in Reihe miteinander verbunden sind
und zwischen dem Eingabekolben 166 und dem Steuer-/Regelkolben 90 angeordnet
sind.
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Somit
ist der Bremshubsimulator 14 in dem Steuer-/Regelkolben 90 des
Hydraulikverstärkers 13 untergebracht.
Dies reduziert die axiale Gesamtlänge des Hydraulikverstärkers 13 und
des Bremshubsimulators 14. Ferner kann selbst dann, wenn
der Bremshubsimulator 14 eine Fehlfunktion hat, Bremsbetätigungskraft über den
Bremshubsimulator 14 von dem Bremspedal 11 auf
den Steuer-/Regelkolben 90 eingegeben werden. Ferner ist
der Bremshubsimulator 14 so konfiguriert, dass er unter
Verwendung der Federkräfte
des elastischen Körpers 167 und
der Schraubenfeder 168 ohne die Verwendung von Hydraulikfluid
ein Hubgefühl
des Bremspedals 11 bereitstellt. Dies vereinfacht die Montage
des Bremshubsimulators 14 an dem Steuer-/Regelkolben 90.
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Die
durch das Bremspedal 11 an den Eingabekolben 166 angelegte
Bremsbetätigungskraft
wird über
das zwischengeschaltete Übertragungselement 171 sowie
dann über
den elastischen Körper 167 und die
Schraubenfeder 168, die in Reihe angeschlossen sind, auf
den Steuer-/Regelkolben 90 übertragen. Die Schraubenfeder 168 weist
eine kleinere Federkonstante auf als der elastische Körper 167.
Wie in 8 gezeigt ist, ändert sich somit in einem Bereich, in
welchem die Bremsbetätigungslast
gering ist, die Betätigungslast
mäßig in Bezug
auf den Betrag der Änderung
des Betätigungshubs
des Bremspedals 11, da das Bremspedal 11 gegen
die Federkraft der Schraubenfeder 168 niedergedrückt wird.
In einem Bereich, in welchem die Bremsbetätigungslast groß ist, ändert sich
jedoch die Betätigungslast
relativ stark in Bezug auf den Betrag der Änderung des Betätigungshubs
des Bremspedals 11, da das Bremspedal 11 gegen
die Federkraft des elastischen Körpers 167 niedergedrückt wird.
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Da
ferner der elastische Körper 167 in
zylindrischer Form ausgebildet ist, so dass er in elastischem Kontakt
mit dem Innenumfang des Steuer-/Regelkolbens 90 gelangt,
indem er unter einer axialen Kompressionskraft, die durch die Vorwärtsbewegung
des Eingabekolbens 166 erzeugt wird, seinen Durchmesser
erweitert, wenn das Bremspedal 11 niedergedrückt wird,
muss das Bremspedal 11 mit einer Betätigungskraft betätigt werden,
welche die Summe der Federkraft des elastischen Körpers 167 und
der Reibungskraft zwischen dem elastischen Körper 167 und dem Steuer-/Regelkolben 90 überwindet.
Wenn jedoch die Bremsbetätigungskraft gelöst wird,
so wirkt die Reibungskraft auf das Bremspedal 11 in der
der Rückkehrrichtung
des Bremspedals 11 entgegengesetzten Richtung, während der elastische
Körper 167 in
Gleitkontakt mit dem Innenumfang des Steuer-/Regelkolbens 90 verbleibt.
Somit kann der Bremshubsimulator 14 die Hysteresebreite
in der Beziehung zwischen dem Bremsbetätigungshub und der Betätigungslast
erhöhen,
wie in 8 gezeigt, wodurch die Belastung für den Fahrer reduziert
wird.
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Da
der elastische Körper 167 mit
der Schraubenfeder 168 vorgespannt ist, wird selbst dann,
wenn der elastische Körper 167 Elastizität verliert,
der Verlust an Elastizität
durch die Schraubenfeder 168 aufgenommen, und es ist möglich, ein
Gefühl
eines Leerlaufhubs während
einer normalen Bremsbetätigung
zu eliminieren und Zweischritt-Betätigungssimulations-Charakteristiken
unter Verwendung des elastischen Körpers 167 und der
Schraubenfeder 168 unabhängig vom Verlust an Elastizität des elastischen
Körpers 167 zu
erhalten.
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9 zeigt
eine zweite Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, in welcher ein Bremshubsimulator 14' einen Eingabekolben 166 umfasst,
der axial verschiebbar in einem Steuer-/Regelkolben 90 untergebracht
ist, sowie einen elastischen Körper 167' und die Schraubenfeder 168,
welche in Reihe zwischen dem Eingabekolben 166 und dem
Steuer-/Regelkolben 90 angeordnet sind. Der Bremshubsimulator 14' ist in dem
Steuer-/Regelkolben 90 untergebracht und öffnet den Steuer-/Regelkolben 90 zur
Außenumgebung.
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Der
elastische Körper 167' ist aus einem elastischen
Material, wie etwa Gummi/Kautschuk, hergestellt und weist eine zylindrische
Form auf. Der elastische Körper 167' und die metallische
Schraubenfeder 168, deren Federkraft kleiner ist als die
des elastischen Körpers 167', sind über ein
zwischengeschaltetes Übertragungselement 171 in
Reihe zwischen dem Eingabekolben 166 und dem Steuer-/Regelkolben 90 angeordnet.
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Der
elastische Körper 167' ist in zylindrischer Form
ausgebildet, wobei sein Außenumfang
in axialer Richtung verjüngt
ist, so dass ein Ende einen größeren Durchmesser
aufweist als das andere. Der elastische Körper 167' gelangt in
elastischen Kontakt mit dem Innenumfang des Steuer-/Regelkolbens 90, indem
er unter einer Wirkung einer Kompressionskraft, die durch eine Vorwärtsbewegung
des Eingabekolbens 166 erzeugt wird, seinen Durchmesser
erweitert.
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Gemäß der zweiten
Ausführungsform
ist es zusätzlich
zu demselben Effekt wie in der ersten Ausführungsform möglich, den
Betrag der Änderungen
in dem Bereich des Gleitkontakts zwischen dem elastischen Körper 167' und dem Steuer-/Regelkolben 90 in
Reaktion auf den Betätigungshub
eines Bremspedals 11 zu regulieren, wodurch die Hysteresebreite reguliert
wird.
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Wenngleich
die Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung vorstehend beschrieben wurden, ist die
vorliegende Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen
beschränkt
und verschiedene Konstruktionsänderungen
können
durchgeführt
werden, ohne den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, wie er in
den beigefügten
Ansprüchen
festgehalten ist, zu verlassen.
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Wenngleich
beispielsweise ein Fahrzeugbremssystem, das mit einem Tandem-Hauptzylinder M ausgestattet
ist, in den vorstehenden Ausführungsformen
beschrieben wurde, so ist die vorliegende Erfindung auch anwendbar
auf ein Fahrzeugbremssystem, welches mit einem Hauptzylinder ausgestattet
ist, in welchem ein einzelner Hauptkolben in einem Gehäuse verschiebbar
untergebracht ist.
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Ein
Fahrzeugbremssystem umfasst: einen Hydraulikverstärker, welcher
Ausgabehydraulikdruck von einer Hydraulikenergiequelle an eine Verstärkungshydraulikdruckkammer
anlegt, nachdem der Ausgabehydraulikdruck geregelt wurde, und zwar
bei einer Betätigung
des Steuer-/Regelkolbens derart, dass eine durch Hydraulikdruck
der Verstärkungshydraulikdruckkammer
erzeugte Reaktionskraft mit einer Bremsbetätigungseingabe ausgeglichen
wird; und einen Bremshubsimulator, der zwischen dem Bremsbetätigungselement
und dem Steuer-/Regelkolben installiert ist, um einen Fahrer Bremsbetätigungshübe des Bremsbetätigungselements
spüren zu
lassen. Der Bremshubsimulator weist auf: ein Eingabeelement, welches
axial verschiebbar in dem Steuer-/Regelkolben von zylindrischer
Form untergebracht und mit dem Bremsbetätigungselement verbunden ist;
und einen elastischen Körper,
der zwischen dem Eingabeelement und dem Steuer-/Regelkolben angeordnet
ist. Der elastische Körper
ist in einer Röhrenform
ausgebildet, so dass er in elastischen Kontakt mit einem Innenumfang
des Steuer-/Regelkolbens gelangt, indem er unter der Wirkung einer
axialen Kompressionskraft, die durch eine Vorwärtsbewegung des Eingabeelements
erzeugt wird, seinen Durchmesser erweitert. Demzufolge ermöglicht der
Bremshubsimulator eine große
Hysteresebreite in der Beziehung zwischen dem Bremsbetätigungshub
und der Betätigungslast.