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Dokumentenidentifikation DE3347944C2 05.05.1994
Titel Bremssystem für Fahrzeuge
Anmelder Mitsubishi Jidosha Kogyo K.K., Tokio/Tokyo, JP
Erfinder Tani, Masanori, Okazaki, Aichi, JP;
Eto, Shin'ichi, Okazaki, Aichi, JP;
Funakoshi, Takeshi, Okazaki, Aichi, JP;
Nishikawa, Susumu, Okazaki, Aichi, JP;
Hashikura, Kiyoteru, Okazaki, Aichi, JP
Vertreter Eitle, W., Dipl.-Ing.; Hoffmann, K., Dipl.-Ing. Dr.rer.nat.; Lehn, W., Dipl.-Ing.; Füchsle, K., Dipl.-Ing.; Hansen, B., Dipl.-Chem. Dr.rer.nat.; Brauns, H., Dipl.-Chem. Dr.rer.nat.; Görg, K., Dipl.-Ing.; Kohlmann, K., Dipl.-Ing., Pat.-Anwälte; Nette, A., Rechtsanw., 81925 München
DE-Anmeldedatum 12.08.1983
DE-Aktenzeichen 3347944
File number of basic patent 33293058
Offenlegungstag 16.02.1984
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 05.05.1994
Veröffentlichungstag im Patentblatt 05.05.1994
IPC-Hauptklasse B60T 8/22
IPC-Nebenklasse B60T 8/30   B60T 13/10   

Beschreibung[de]

Die Erfindung bezieht sich auf eine Bremskraft-Verstärkereinheit nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der DE-OS 15 55 847 ist eine Servobremse mit pneumatisch-hydraulischem Antrieb gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bekannt. Bei dem gattungsgemäßen Bremskraftverstärker ist das Ventilglied vom Kraftkolben entkoppelt, ferner eine Feder zwischen Kraftkolben und Ventilkolben eingefügt. Die von der Stärke der Bremsung abhängige Pedal-Reaktionskraft wird bei der bekannten Bremskraft-Verstärkereinheit von dem auf den Ventilkolben wirkenden Reaktionskolben aufgebracht. Diese Pedal-Reaktionskraft ist jedoch proportional dem Hauptzylinderdruck, das heißt sie beinhaltet einen "lastabhängigen Anteil".

Das meint, daß zur Erzielung ein- und derselben Fahrzeugverzögerung bei unterschiedlicher Fahrzeugbeladung vom Fahrer verschiedene Pedalkräfte aufzubringen sind.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine direkte Übertragung der Reaktionskraft vom Hauptzylinder über den Kraftkolben auf das Bremspedal zu verhindern, so daß auch bei unterschiedlicher Fahrzeugbeladung mit gleicher Pedalkraft stets gleiche Fahrzeugverzögerung erreicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine gattungsgemäße Bremsanlage auch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Gegenstands des Anspruchs 1 sind in den Unteransprüchen angegeben.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 eine Schnittansicht einer unterschiedlichen Form einer Bremskraft-Verstärkereinheit bei einer ersten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 eine Schnittanschicht der Bremskraft-Verstärkereinheit einer zweiten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 3 eine Schnittansicht der Bremskraft-Verstärkereinheit bei einer dritten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 4 eine vergrößerte Ansicht eines Teils der Fig. 3,

Fig. 5 eine Schnittansicht der Bremskraft-Verstärkereinheit bei einer vierten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 6 eine vergrößerte Ansicht eines Teils der Fig. 5,

Fig. 7 und 8 vergrößerte Ansichten eines Teils der Fig. 6 unter unterschiedlichen Betriebsbedingungen,

Fig. 9 eine grafische Darstellung des Verhältnisses zwischen der Öffnung der zweiten Öffnung und dem Innendruck der Steuerdruckkammer bei der vierten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 10 eine grafische Darstellung des Verhältnisses zwischen der Zeit und dem Eingang-Ausgang der Bremskraft-Verstärkereinheit bei der vierten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 11 eine Schnittanschicht der Bremskraft-Verstärkereinheit einer fünften Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 12 eine Schnittansicht der Bremskraft-Verstärkereinheit einer sechsten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 13 eine Schnittansicht einer Abänderung der Bremskraft-Verstärkereinheit bei der dritten Ausführungsform der Erfindung gemäß Fig. 3,

Fig. 14 eine Schnittansicht einer Abänderung der Bremskraft-Verstärkereinheit der vierten Ausführungsform der Erfindung gemäß Fig. 5,

Fig. 15 eine Schnittansicht der Bremskraft-Verstärkereinheit bei einer siebten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 16 eine vergrößerte Ansicht eines Teils der Fig. 15,

Fig. 17 und 18 vergrößerte Ansichten eines Teils der Fig. 16.

Die bevorzugten Ausführungsformen werden nun im einzelnen anhand der Zeichnungen beschrieben.

Eine erste Ausführungsform der Erfindung, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist, umfaßt eine Bremskraft-Verstärkereinheit 17.

Entsprechend Fig. 1 umfaßt diese Bremskraft-Verstärkereinheit 17 ein Gehäuse 156, in dem der mit dem Hauptzylinder durch die Stange 131 verbundene Kraftkolben 132 verschiebbar angeordnet und durch eine Rückholfeder 152 in Richtung auf die Betätigungsstange 134 vorgespannt ist. Die Bremskraft-Verstärkereinheit 17 umfaßt weiterhin ein Steuerventilglied oder Ventilkolben 133, welcher durch die Stange 134 betätigt und so angeordnet ist, daß er verschiebbar und relativ zum Kraftkolben 132 bewegbar ist. Zwischen den aufeinander zugerichteten Abschnitten des Kraftkolbens 132 und des Ventilkolbens 133 befindet sich zusammen mit der Reaktionsfedereinheit 144, deren natürliche Länge kürzer ist als die einer Feder 153, diese Reaktionsfedereinheit 153 angeordnet, die normalerweise den Ventilkolben 123 vorspannt, um diesen vom Kraftkolben 132 wegzubewegen. Im Ventilkolben 133 befindet sich eine Steuerdruckkammer 150, deren eines Ende durch ein Membranglied 133 unterteilt ist, und deren anderes Ende dem Kraftkolben 132 gegenüberliegt und eine Düse 151 umfaßt, die in dem Abschnitt ausgebildet ist, die dem Kraftkolben 132 gegenüberliegt. Die im Kraftkolben 132 ausgebildete Druckkammer 140 steht immer mit der Druckeinlaßöffnung 135 in Verbindung. Die im Ventilkolben 133 ausgebildete Druckkammer 143 steht über die Dichtung 141 mit der Druckkammer 140 in Verbindung. Eine Strömungsdrossel 149 wirkt als Verbindungsmittel zwischen der Druckkammer 143 und der Steuerdruckkammer 150, so daß ein Teil des zu der Druckkammer 143 gelieferten hydraulischen Strömungsmittels zur Steuerdruckkammer 150 geliefert werden kann. Die Dichtung 141 und der Kolben 132 wirken zusammen und somit als EIN-AUS-Ventil.

Damit das zur Druckkammer 143 gelieferte hydraulische Strömungsmittel auf den Kraftkolben 132 wirken kann, befindet sich ein Eingeben und Abgeben des hydraulischen Strömungsmittels in und von der Druckkammer 142 steuerndes Ventilglied 138 zwischen den Druckkammern 142 und 143 und wird normalerweise durch eine Ventilfeder 139 in Richtung auf ein Membranglied 130 vorgespannt, und normalerweise in Eingriff mit dem Membranglied 130 gebracht zu werden. Eine Druckkammer 157 ist zwischen den konfrontierenden Abschnitten des Kraftkolbens 132 und des Ventilkolbens 133 gebildet, um mit der im Gehäuse 156 ausgebildeten Abgabeöffnung 136 und ebenso durch eine Abgabepassage 158 mit einer auf der Seite der Membran 130 näher der Stange 134 ausgebildeten Druckkammer 159 in Verbindung zu stehen. Diese Druckkammern 159 und 142 werden durch die Bewegung des Ventilgliedes 138 in Richtung auf das Membranglied 130 und von diesem weg geschlossen und geöffnet. Das Ventilglied 138 und das Membranglied 130 wirken dahingehend zusammen, ein bewegliches Teil vorzusehen. Der Kraftkolben 132 und das Gehäuse 152 bilden zwischen sich die Druckkammer 148, die mit der Abgabeöffnung 136 in Verbindung steht. Ein Kissen 154 ist auf den Kraftkolben 132 an dem Abschnitt befestigt, welcher der Düse 151 gegenüberliegt. Die Düse 151 und das Kissen 154 wirken dahingehend zusammen, einen Strömungsbegrenzer vorzusehen.

In Abwesenheit jeglicher Druckkraft auf das Bremspedal wird die Bremskraft-Verstärkereinheit 17 in in Fig. 1 dargestellten Zustand gehalten. In diesem Zustand der Bremskraft-Verstärkereinheit 17 wird druckgeregelte Druckluft, die vom Akkumulator über die Druckeinlaßöffnung 135 zur Bremskraft-Verstärkereinheit 17 gebracht wird, zur Druckkammer 140 geliefert, jedoch nicht zur Druckkammer 143, was durch das Absperren durch die Dichtung 141 erfolgt. Die Druckkammern 150, 157, 159 und 148 stehen durch die Abgabeöffnung 136 mit der Atmosphäre in Verbindung.

Wenn dann eine Druckkraft auf das Bremspedal ausgeübt wird, so wird der Ventilkolben 133 durch die Betätigungsstange 134 nach links gedrückt, während die Feder 153 zusammengedrückt und in Fig. 1 relativ zum Kraftkolben 132 nach links verschoben wird. Aufgrund dieser Relativbewegung des Ventilkolbens 133 und des Kraftkolbens 132 ist ein Spalt zwischen dem Kraftkolben 132 und der Dichtung 141 ausgebildet, damit Druckluft von der Druckkammer 140 und die Druckkammer 143 strömen kann. Ein sehr geringer Teil dieser in die Druckkammer 143 strömenden Druckluft fließt durch die Steuerluftpassage 149 in die Steuerdruckkammer 150 und von dort durch die Düse 151 und die Druckkammern 157, 148, um von der Abgabeöffnung 136 an die Atmosphäre abgegeben zu werden.

Wenn das Bremspedal weiter hin dem vorgenannten Zustand niedergedrückt wird, hat die Feder 144 die kürzere natürliche Länge als die Feder 153 und beginnt zusammengedrückt zu werden, um die Bewegung des Ventilkolbens 133 relativ zum Kraftkolben 132 zu verstärken. Die Düse 151 nähert sich dem Polster 154 und vergrößert dadurch den Gegendruck an der Düse und somit den Innendruck der Steuerdruckkammer 150. Als Resultat wird das Membranglied 130 in Fig. 1 nach rechts gedrückt, um das Ventilglied 138 in dieselbe Richtung zu drücken. Die Druckkammer 143 steht mit der Druckkammer 142 in Verbindung, so daß Druckluft in der Druckkammer 143 in die Druckkammer 143 eingeführt wird, und zwar zum Betätigen des Kraftkolbens 132. In die Druckkammer 142 eingeleitete Druckluft wirkt auf den Kraftkolben 132, welcher den Hauptzylinder 6 gegen die Kraft der Rückholfeder 152 betätigt. Zu derselben Zeit drückt Druckluft in der Druckkammer 142 das Membranglied 130. Wenn der Innendruck der Druckkammer 142 sich solange aufbaut, bis er durch die Kraft des Innendrucks der Steuerdruckkammer 150 ausgeglichen ist, wird das Ventilglied 138 gegen die Kraft der Ventilfeder 139 in seinen geschlossenen Zustand vorgespannt.

So wird der Gegendruck der Düse 151 in Abhängigkeit von der Verschiebung des Ventilkolbens 133 relativ zum Kraftkolben 132 bestimmt. Der entsprechende Innendruck der Druckkammer 142 und somit der auf den Kraftkolben 132 wirkende Druck wird so bestimmt. Der Innendruck der Druckkammer 142 steht im Ausgleich mit dem der Steuerdruckkammer 150 in dem Zustand, in dem der Kraftkolben 132 aufhört, sich nach dem Drücken des Bremspedals zu bewegen. Daher entspricht die Verschiebung des Ventilkolbens 133 relativ zum Kraftkolben 132 dem Ausgang des Kraftkolbens 132, und die Reaktionsfedern 153 und 154 verleihen eine Reaktionskraft entsprechend solch einer Verschiebung des Ventilkolbens 133.

Wenn andererseits die Druckkraft auf das Bremspedal gelöst wird, wird die Betätigungsstange 134 zurückgezogen und der Ventilkolben 133 wird ebenfalls durch die Kraft der Federn 153 und 144 zurückgezogen. Als Ergebnis wird der Spalt zwischen dem Polster 154 und der Düse 151 vergrößert, um ein Abfallen des Innendrucks in der Steuerdruckkammer 150 und somit eine Reduktion des Düsengegendruckes zu verursachen. Der Ausgleich zwischen dem Innendruck der Steuerdruckkammer 150 und der Druckkammer 142 geht nun verloren und das Membranglied 130 wird in Fig. 1 nach links gedrückt. Ein Spalt erscheint erneut zwischen dem Ventilglied 138 und dem zugehörigen Abschnitt des Membrangliedes, und zwar mit dem Ergebnis, daß Druckluft in der Druckkammer 142, welche den Kraftkolben 132 betätigt hat, nun in die Druckkammer 159 fließt, um von der Abgabeöffnung 136 an die Atmosphäre abgegeben zu werden, nachdem sie durch die Abgabepassage 158 und durch die Druckkammern 157 und 148 geströmt ist. Als Ergebnis fällt der Innendruck der Druckkammer 142 auf das atmosphärische Druckniveau und der Kraftkolben 132 wird durch die Kraft der Rückholfedern 152 zurückgezogen, um die Bremsen zu lösen.

Eine zweite Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 2 dargestellt und umfaßt eine Abänderung der Bremskraft-Verstärkereinheit 17, wie sie bei der ersten Ausführungsform vorhanden war. Die in Fig. 2 dargestellte Bremskraft- Verstärkereinheit 17 ist so konstruiert, daß das Ventilglied 138 mit Verzögerung im schnellen Niederdrückgrad des Bremspredals im Fall einer Notbremsung folgen kann. Entsprechend Fig. 2 verläuft eine Ventilbetätigungsstange 160 durch die Düse 151, die am zugehörigen Abschnitt des Kraftkolbens 132 angeordnet ist. Ihr rechtes Ende endet in einer Lage neben dem Membranglied 130. Die Länge dieser Ventilbetätigungsstange 160 ist so eingestellt, daß die Stange 160 das Membranglied 130 berühren kann, bevor die Düse 151 das Kissen 154 berührt. Der restliche Aufbau der Bremskraftverstärkereinheit 17 der in Fig. 2 dargestellten Art, ist vollständig dieselbe wie die in Fig. 1 dargestellte Bremskraft-Verstärkereinheit, so daß eine detaillierte Beschreibung dieses Aufbaus unnötig ist.

Das Vorsehen dieser Ventilbetätigungsstange 160 ist dahingehend wirksam, daß die Bremse unmittelbar in Erwiderung auf ein schnelles Niederdrücken des Bremspedals betätigt werden, ohne zum Aufbauen des Innendruckes der Drucksteuerkammer 150 zu greifen. Das Membranglied 130 wird direkt durch die Ventilbetätigungsstange 160 gedrückt, um dadurch ein schnelles Einführen der Druckluft in die Druckkammer 142 für das Betätigen des Kraftkolbens 132 zu erlauben.

Obwohl die Federn 153 und 144 Schraubenfedern sind, die sich zwischen dem Kraftkolben 132 und dem Ventilkolben 133 in Fig. 2 und 3 befinden, können sie jegliche andere Form haben, wie beispielsweise ein Belleville-Typ.

Eine dritte Ausführungsform der Erfindung zeigen Fig. 3 und 4 in Form einer unterschiedlichen Gestalt der Bremskraft-Verstärkereinheit 17 der ersten Ausführungsform. In Fig. 3 und 4 bezeichnen dieselben Bezugszeichen äquivalente Teile der in Fig. 1 dargestellten Anordnung.

Entsprechend Fig. 3 und 4 ist das zylindrische Gehäuse 156 an ein Gehäuse 180 der Bremskraft-Verstärkereinheit 17 geschraubt. Der Kraftkolben 132 ist verschiebbar im Gehäuse 156 angeordnet, um die Druckkammer 142 und die atmosphärische Druckkammer 148 im Gehäuse 156 zu bilden. In die Druckkammer 142 eingeleitete Druckluft verursacht ein Vorwärtsschieben des Kraftkolbens 132 in eine in Fig. 3 durch den Pfeil α dargestellte Richtung. In der atmosphärischen Druckkammer 148 befindet sich die Rückholfeder 152 zwischen einem Ende 162 des Gehäuses 156 und dem Kraftkolben 132, um eine Rückziehbewegung des Kraftkolbens 132 in eine Richtung zu verursachen, die in Fig. 3 durch den Pfeil β gekennzeichnet ist. Die Bezugszeichen 136 und 163 bezeichnen in Fig. 3 die Abgabeöffnung bzw. eine Kupplungsdichtung.

Entsprechend der Darstellung in Fig. 3 ist ein Ende 133a der Stoßstange 131 an der Endfläche 164 des Kraftkolbens 132 auf der Seite der atmosphärischen Druckkammer 148 befestigt. Die Stoßstange 131, welche die Kraft des Kraftkolbens 132, welcher die Vorwärtsbewegung zum Hauptzylinder 6 vollzieht, überträgt, ist mit dem anderen Ende 131b derselben mit dem Kolben des Hauptzylinders verbunden. Eine Stoßstangeneinführöffnung 241 ist im Ende 162 des Gehäuses 156 ausgebildet. Ein zylindrischer Dichtungshalter 251 ist in dieser Einführöffnung 241 befestigt. Eine Dichtung 261 und eine perforierte Platte 271, die in diesem Dichtungshalter 251 befestigt sind, verhindert ein Eindringen von Staub und anderer Fremdkörper in die atmosphärische Druckkammer 148.

Ein Rohrverbinder 281 ist ebenso an der Endfläche 164 des Kraftkolbens 132 befestigt. Ein Ende des einen flexiblen Rohres 291 ist mit diesem Verbinder 281 verbunden. Ein anderer Verbinder 301 ist an der äußeren Umfangsfläche des Gehäuses 156 befestigt. Seine Druckeinlaßöffnung 135 ist mit dem Luftauslaß der ersten Drucksteuerventilanordnung 16 für variablen Druck verbunden. Diese Druckeinlaßöffnung 135 ist mit dem anderen Ende des flexiblen Rohres 291 durch ein Rohr 321 verbunden.

Ein zylindrischer Ventilkörper 361 ist einstückig an der anderen Endfläche 351 des Kraftkolbens 132 auf der Seite der Druckkammer 142 befestigt, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist. Dieser Ventilkörper 361 wird verschiebbar von einer Einführöffnung 371 des Gehäuses 161 aufgenommen. Eine Kupplungsdichtung 381, ein Lager 391 und ein Rückhaltering 401 sind auf die innere Umfangsfläche der Einführöffnung 371 aufgesetzt, um das Innere der Druckkammer 142 gasdicht zu halten. Die äußere Umfangsfläche des Ventilkörpers 361 ragt von der Einführöffnung 371 nach außen und ist mit einer Schutzmanschette 411 aus Gummi abgedeckt, die das Eindringen von Schmutz und anderen Fremdmitteln in die Einführöffnung 371 verhindert.

Eine Trennwand 441 ist im Ventilkörper 361 an einer im wesentlichen mittigen Stelle desselben ausgebildet, um die Steuerdruckkammer 150 und eine Federaufnahmekammer 461 auf der linken bzw. der rechten Seite derselben zu bilden. Ein Kolbenteil 471, welches ein bewegliches Teil ist, ist verschiebbar in der Steuerdruckkammer 150 angeordnet, um weiterhin eine Druckausgleichskammer 491 in der Steuerdruckkammer 150 zu bilden. Die Federaufnahmekammer 461 steht mit dem äußeren durch eine Verbindungsöffnung 431 in Verbindung. Ein Ventilkolben 133&min;, die erste Feder 144 und die zweite Feder 153 werden in dieser Kammer 461 aufgenommen. Der Ventilkolben 133&min; wird an einem Ende desselben 133&min;b von einer in einer Endplatte 531 ausgebildeten Aufnahmeöffnung aufgenommen. Das Vorderende 123a der Betätigungsstange 134, welche am hinteren Ende mit dem Bremspedal verbunden ist, wird in eine im Ventilkolben 133&min; ausgebildete Einführöffnung 581 eingeführt. Der Ventilkolben 133&min; ist weiterhin an einem Teil seiner äußeren Umfangsfläche mit einem einstückig ausgebildeten Flansch 551 ausgebildet. Erste und zweite Federn 144 und 153 sind in Reihe um einen Federhalter 561 zwischen dem Flansch 551 und der Trennwand 441 angeordnet. Diese ersten und zweiten Federn 144 und 153 haben erheblich unterschiedliche Elastizitätsmodule. Beispielsweise beträgt der Elastizitätsmodul der ersten Feder 144 ungefähr 75 kg/mm und die der zweiten Feder 153 nur ungefähr 0,01 kg/mm. Die erste und zweite Feder 144 und 153 werden mit einer Einstellkraft beaufschlagt, die beispielsweise ungefähr 7 kg beträgt, so daß in diesem Zustand ein kleiner Spalt zwischen dem Federhalter 561 und dem Flansch 551 des Regulators 133&min; ausgebildet ist. Die Endplatte 531 befindet sich an ihrer äußeren Umfangsfläche in Gewindeeingriff mit dem entsprechenden Abschnitt der inneren Umfangsfläche des Ventilkörpers 361, so daß der zuvor beschriebene Spalt durch Drehen der Endplatte 531 relativ zum Ventilkörper 631 eingestellt werden kann.

Die Anordnung des Kolbengliedes 471 und der zugehörigen Teile wird nun unter Bezugnahme auf Fig. 4 weiter im einzelnen beschrieben. Entsprechend Fig. 4 befindet sich eine Rückholfeder 621 in der Ausgleichsdruckkammer 491. Das Kolbenglied 471 ist normalerweise durch die Rückholfeder 621 nach rechts vorgespannt. Das Kolbenglied 471 ist an seinem Mittelabschnitt mit einem Stangenaufnahmehohlraum 631 ausgebildet, von dem ein Ende der Ventilbetätigungsstange 641 aufgenommen wird. Das andere Ende dieser Betätigungsstange 641 wird verschiebbar in einen Einführhohlraum 611 eingeführt. Eine Verbindungspassage 651 ist in der Ventilbetätigungsstange 641 ausgebildet, um an einem Ende mit dem Rohrverbinder 281 in Verbindung zu stehen, was durch den Einführhohlraum 611 und durch eine Passage 661 erfolgt, die im Kraftkolben 132 ausgebildet ist. Ein Glied 681, welches eine erste Öffnung 671 aufweist, ist fest in das andere Ende der Verbindungspassage 651 eingesetzt.

Ein Einlaßventilglied 711 ist am anderen Ende der Ventilbetätigungsstange 641 befestigt. Dieses Einlaßventilglied 711 wird normalerweise durch eine Druckfeder 721 gegen einen Ventilsitz 731 gedrückt, so daß Druckluft in der Passage 661 nicht in eine Ventilkammer 741 strömen kann. Diese Ventilkammer 741 steht mit der Druckkammer 142 und durch Passagen 691 und 701 mit der Ausgleichsdruckkammer 491 in Verbindung. Andererseits ist ein Ausgangsventilglied 751 einstückig am hinteren Endabschnitt der Ventilbetätigungsstange 641 abgebracht. Das Kolbenglied 471 ist an einer seiner Seitenflächen mit einem Ventilsitz 761 versehen, welcher dem Ausgangsventilglied 751 gegenüberliegt.

Dieses Ausgangsventilglied 751 ist normalerweise in geringem Abstand vom Ventilsitz 761 angeordnet, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist. Eine Ausgangsöffnung 771 ist an der Innenseite des Ventilsitzes 761 ausgebildet, um mit der Federaufnahmekammer 461 durch eine am Kolbenglied 471 ausgebildete Ausgangspassage 781 und durch eine andere im Ventilkörper 361 ausgebildete Ausgangspassage 791 in Verbindung zu stehen.

Ein Düsenglied 831 mit einer zweiten Öffnung 821 steht mit dem Aufnahmehohlraum 631 in Verbindung und ist integriert mit dem Ende des Kolbengliedes 471 verbunden, welches auf die Steuerdruckkammer 150 gerichtet ist. Dieses Düsenglied 831 ist verschiebbar in eine Einführöffnung 841 eingesetzt, die in der Trennwand 441 ausgebildet ist, um an seinem rechten Ende in die Federaufnahmekammer 461 zu ragen. Ein Anschlag 891 ist integriert mit dem anderen Ende des Düsengliedes 831 ausgebildet und wird normalerweise durch die Rückholfeder 621 gegen die Trennwand 441 gedrückt, wie dies aus Fig. 4 ersichtlich ist. Eine Verbindungspassage 901 ist an der anderen Seite des Anschlags 891 ausgebildet. Die zweite Öffnung 821 steht an ihrer stromauf liegenden Seite (in Fig. 4, linke Seite) durch diese Verbindungspassage 901 mit der Steuerdruckkammer 150 in Verbindung.

Andererseits ist eine Nadel 851, die als Mittel zum Einstellen des Öffnungsgrades der zweiten Öffnung 821 gerückt, als eine Verlängerung des vorderen Endes 133&min;a des Ventilkolbens 133&min; ausgebildet und verläuft in die zweite Öffnung 821. Die Nadel 851 und die zweite Öffnung 821 wirken als Strömungsbegrenzungsglied. Ein Rückschlagventilglied 861 ist am vorderen Ende der Nadel 851 befestigt und verläuft in den Aufnahmehohlraum 631. Dieses Rückschlagventilglied 861 wird normalerweise durch eine Druckfeder 871 gegen einen Ventilsitz 881 gedrückt, welche Druckfeder 871 zwischen dem Rückschlagventilglied 861 und der Ventilbetätigungsstange 641 angeordnet ist. Der hintere Endabschnitt 851a der Nadel 851 hat die Form eines Konus, so daß der Öffnungsgrad der zweiten Öffnung 821 progressiv mit dem Einführen der Nadel 851 in die zweite Öffnung 821 abnimmt. Wie dies im einzelnen noch später beschrieben wird, nimmt der Innendruck der Steuerdruckkammer 150 linear im Verhältnis proportional zum Einführhub der Nadel 851 relativ zur zweiten Öffnung 821 zu.

Der Betrieb der Bremskraft-Verstärkereinheit 17 der zuvor beschriebenen Konstruktion wird nun beschrieben.

Der Druck der im Akkumulator durch den Betrieb der Luftdruckquelle gesammelten Druckluft wird durch ein Steuerventil 16 für variablen Druck auf ein Niveau reduziert, welches dem festgestellten Fahrzeuggewicht entspricht. Druckluft mit einem derartig geregelten Druck wird stets der Druckeinlaßöffnung 135 der Bremskraft-Verstärkereinheit 17 zugeführt. Jedoch befindet sich das Einlaßventilglied 711 bei der zurückgezogenen Stellung der Betätigungsstange 134 in seiner geschlossenen Lage, wie dies in Fig. 3 und 4 dargestellt ist. Das Kolbenglied 471 befindet sich ebenso in der zurückgezogenen Stellung und somit das Ausgangsventilglied 751 in seiner offenen Stellung. Daher ist der Innendruck der Druckkammer 142 gleich dem atmosphärischen Druck, und der Kraftkolben 132 wird durch die Kraft der Rückholfeder 152 im zurückgezogenen Zustand gehalten. In solch einer Situation wird das Rückschlagventilglied 861 in seinem geschlossenen Zustand gehalten, um eine Leckage von Druckluft durch die zweite Öffnung 821 nach außen zu verhindern.

Wenn dann das Bremspedal gedrückt wird, werden die Betätigungsstange 134 und der Regulator 133 in Richtung des Pfeiles α in Fig. 3 nach vorne geschoben. Als Ergebnis wird das Rückschlagventilglied 861 gegen die Kraft der Druckfeder 871 in seine offene Stellung gedrückt. Der Öffnungsgrad der zweiten Öffnung 821 ist leicht vermindert, und zwar durch die entsprechende Bewegung des hinteren Endabschnittes 851a der Nadel 851. In die Druckeinlaßöffnung 135 eingeführte Druckluft fließt nach außen hin aus, indem ein Strömen durch das Rohr 321 → flexibles Rohr 291 → Passage 661 → Verbindungspassage 651 → erste Öffnung 671 → Aufnahmehohlraum 631 → zweite Öffnung 821 → Federaufnahmekammer 461 → Verbindungsöffnung 431, und zwar in der zuvor angegebenen Fließordnung. Obwohl in diesem Fall der durch die erste Öffnung 671 geströmten Druckluft leicht abnimmt, ist er immer noch leicht höher als der atmosphärische Druck. Wenn daher Druckluft mit solch einem Druck in die Steuerdruckkammer 150 eingeführt wird, und zwar durch die Verbindungspassage 901, wird das Kolbenglied 471 durch den Innendruck der Steuerdruckkammer 150 gedrückt, um so eine Vorwärtsbewegung nach links gegen die Kraft der Rückholfeder 621 zu vollziehen.

In Erwiderung auf die Vorwärtsbewegung des Kolbengliedes 471 berührt der Ventilsitz 761 das Ausgangsventilglied 751, um die Auslaßöffnung 771 zu schließen. Die Ventilbetätigungsstange 641 wird nach links gedrückt, um eine Vorwärtsbewegung in diese Richtung gegen die Kraft der Druckfeder 721 zu veranlassen. Als Ergebnis wird das Einlaßventilglied 711 in eine offene Lage gedrückt und Druckluft in der Passage 661 wird nach dem Passieren der Ventilkammer 741 und der Passage 691 in der oben angegebenen Ordnung der Druckkammer 142 zugeführt. Der Kraftkolben 132 wird durch den Innendruck der Druckkammer 142 gedrückt, um so eine Vorwärtsbewegung nach links gegen die Kraft der Rückholfeder 152 zu vollziehen.

Sobald andererseits der Kraftkolben 132 seine Vorwärtsbewegung beginnt, wird der Flansch 551 des Ventilkolbens 133&min; in Anlage mit dem Federhalter 561 gebracht. Der Ventilkolben 133&min; vollzieht eine Vorwärtsbewegung nach links gegen die Kraft der ersten Feder 144. Daher wirkt die Rückstellkraft der ersten Feder 144 auf den Ventilkolben 133&min; als eine Reaktionskraft. Diese Reaktionskraft wird über die Betätigungsstange 134 auf das Bremspedal übertragen, was durch den Fahrer abzufühlen ist. Da der Elastizitätsmodul der zweiten Feder 153 sehr klein ist (beispielsweise nur ungefähr 0,051 kg/mm, wie bereits zuvor beschrieben wurde), ist die Anfangsdruckkraft, die auf das Bremspedal aufzubringen ist (Druckkraft für das Einleiten der Vorwärtsbewegung des Kraftkolbens 132) sehr klein, so daß der Betrieb der Bremskraft-Verstärkereinheit 17 weich und glatt gestartet werden kann.

Das Verhältnis zwischen der auf das Bremspedal aufzubringenden Druckkraft und dem Ausgang der Stoßstange 131 wird nun beschrieben. Wie bereits hierin beschrieben worden ist, nimmt der Innendruck der Steuerdruckkammer 150 linear im Verhältnis zum Einführhub der Nadel 851 relativ zur zweiten Öffnung 821 zu. Daher hat der Innendruck der Steuerdruckkammer 150 ein Proportionalverhältnis zur Kraft, die ein Vorwärtsbewegen der Betätigungsstange 134 veranlaßt. In anderen Worten bedeutet dies, daß der Ausgang der Stoßstange 131 ein proportionales Verhältnis zur auf das Bremspedal aufgebrachten Druckkraft hat. Es wird nun angenommen, daß der Kraftkolben 132 seine Vorwärtsbewegung beendet und dann aufgrund eines Ausgleiches in dieser Lage gehalten wird. Dieser Ausgleich wird zwischen einer Kraft erreicht, die das Vorwärtsbewegen des Kraftkolbens 132 veranlaßt, und einer Reaktionskraft des Kolbens des Hauptzylinders. Unter solch einer Bedingung bewegt sich das Kolbenglied 471 nicht aufgrund des Ausgleichs zwischen der Kraft, die ein Zurückziehen des Kolbengliedes 471 durch die Kombination des Innendrucks der Ausgleichsdruckkammer 491 verursacht, und der Kraft der Rückholfeder 621 und der Kraft, die ein Vorwärtsbewegen des Kolbengliedes 471 durch den Innendruck der Steuerdruckkammer 150 veranlaßt. In dem Zustand, in dem das Kolbenglied 471 gegenüber einer Bewegung gehalten wird, befindet sich das Einlaßventilglied 711 in seiner geschlossenen Stellung und das Ausgangsventilglied 751 wird ebenso in seinem geschlossenen Zustand gehalten. Da in diesem Falle der Innendruck der Ausgleichsdruckkammer 491 gleich dem Innendruck der Druckkammer 142 ist, ist die Kraft, die ein Vorwärtsbewegen des Kraftkolbens 132 (der Ausgang der Stoßstange 131) veranlaßt, proportional zur Druckkraft auf das Bremspedal. Da jedoch der Bremspedaldruckkraft die Reaktionskraft der ersten Feder 144 entgegenwirkt, ändert eine Zunahme des Drucks der Druckluft in der Druckkammer 142 nicht die Bremspedaldruckkraft.

Nachdem ein Ausgleich zwischen der Kraft, die ein Vorwärtsbewegen des Kraftkolbens 132 veranlaßt, und der Reaktionskraft des Kolbens des Hauptzylinders erreicht wird, nimmt der Innendruck der Ausgleichsdruckkammer 491 zu, um ein geringes Zurückziehen des Kolbengliedes 471 zu veranlassen. Als Ergebnis wird das Einlaßventilglied 711 durch die Kraft der Druckfeder 721 in seine geschlossene Stellung gedrückt, um die Vorwärtsbewegung des Kraftkolbens 132 zu beenden. Im Vollbeladungs-Betriebszustand der Bremskraft-Verstärkereinheit 17 wird ein anschlagender Abschnitt 911 des Kolbengliedes 471 mit einem angeschlagenen Abschnitt 921 in Berührung gebracht, welcher innerhalb des Ventilkörpers 361 ausgebildet ist. Das Ende 133&min;a des Ventilkolbens 133&min; steht mit der Endfläche 831a des Düsengliedes 831 in Berührung. Danach wird die Bremspedaldruckkraft unmittelbar auf den Kraftkolben 132 übertragen, und zwar ohne eine Verstärkung. Zu diesem Zeitpunkt wird das Einlaßventilglied 711 in seine offene Stellung gebracht, während das Ausgangsventilglied 751 in seiner geschlossenen Stellung verbleibt.

Wenn dann die Druckkraft auf das Bremspedal losgelassen wird, wird der Ventilkolben 133&min; durch die Kraft der ersten Feder 144 nach rechts zurückgezogen und die Nadel 851 wird ein wenig aus der zweiten Öffnung 821 herausbewegt. Als Ergebnis nimmt der Öffnungsgrad der zweiten Öffnung 821 zu, um ein Abnehmen des Innendruckes der Steuerdruckkammer 150 zu veranlassen. Wegen dieses Druckabfalls wird das Kolbenglied 471 in die dargestellte Lage nach rechts zurückgezogen. Das Ausgangsventilglied 751 wird in seine offene Stellung gedrückt und Druckluft in der Druckkammer 142 wird nach außen hin abgegeben, indem es durch die Abgabepassagen 691, 701, 781, 791, die Federaufnahmekammer 461 und die Verbindungsöffnung 431 in der angegebenen Ordnung strömt. Daher wird der Kraftkolben 132 durch die Kraft der Rückholfeder 152 zurückgezogen.

Die vierte Ausführungsform der Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf Fig. 5 bis 10 beschrieben.

Diese vierte Ausführungsform unterscheidet sich ein wenig von der dritten Ausführungsform hinsichtlich des Innenaufbaus des in Fig. 5 und 6 dargestellten Ventilkörpers 361. Dies bedeutet, daß das Kolbenglied 471 in der Bremskraft- Verstärkereinheit 17 dahingehend angeordnet ist, durch eine Deformation der Membran angetrieben zu werden. Sowohl die erste als auch die zweite Öffnung 671 und 821 haben variable Öffnungen. Weiterhin wird während der Zurückziehbewegung des Kraftkolbens 132 Druckluft in der Druckkammer 142 in die atmosphärische Druckkammer 148 abgegeben. Da der restliche Aufbau im wesentlichen gleich der der dritten Ausführungsform ist, werden gleiche Bezugszeichen dazu verwendet, gleiche Teile des in Fig. 3 und 4 dargestellten Ventilkörpers zu bezeichnen, so daß eine diesbezügliche Beschreibung hier weggelassen werden kann.

Die Anordnung des Kolbengliedes 471 und der zugehörigen Teile wird nachfolgend im einzelnen beschrieben. Entsprechend der Darstellung in Fig. 5 und 6 ist zwischen der Ausgleichsdruckkammer 491 und der durch das Kolbenglied 471 gebildeten Druckkammer 142 eine Trennwand 302 ausgebildet. Das linke und rechte Ende des Kolbengliedes 471 sind verschiebbar in Einführöffnungen 303 und 841 eingeführt, welche Öffnungen in der Trennwand 302 bzw. 441 ausgebildet sind. Eine Membran 300 ist am Außenumfang des Kolbengliedes 471 befestigt, so daß die Deformation der Membran 300, welche durch die Innendruckdifferenz zwischen der Steuerdruckkammer 150 und der Ausgleichsdruckkammer 491 verursacht wird, eine Verschiebebewegung des Kolbengliedes 471 in einer Richtung in Fig. 5 und 6 verursacht.

Eine Ventilkammer 304 ist an der Vorderseite (in Fig. 5 und 6 linke Seite) der Ausgleichsdruckkammer 491 ausgebildet, um mit dem flexiblen Rohr 291 über einer Einlaßpassage 313 in Verbindung zu stehen. Die atmosphärische Druckkammer 148 steht mit der Druckkammer 142 über eine Abgabepassage 310, einen inneren Hohlraum 311 eines zylindrischen Ventilgliedes 305 und einer Passage 314 in Verbindung. Das zylindrische Ventilglied 305 befindet sich in der Ventilkammer 304 und wird verschiebbar an einem Ende desselben von einem Aufnahmehohlraum 306 aufgenommen. Ein Ventilsitz 307, der integrierender Bestandteil des Ventilkörpers 361 ist, ist an der Außenseite des Ventilgliedes 305 ausgebildet. Ein Sitzabschnitt 308 des Ventilgliedes 305 wird normalerweise gegen den Ventilsitz 307 durch eine Druckfeder 309 gedrückt, so daß durch die Passage 313 zu einem Außenhohlraum 313, welcher den Ventilkörper 305 umgibt, zugeführte Druckluft nicht in den inneren Hohlraum 311 des Ventilgliedes 305 und ebenso nicht in die Druckkammer 142 gelangen kann.

Eine Kolbenstange 318 ist integriert mit dem Kolbenglied 471 ausgebildet und ragt in den inneren Hohlraum 311 des Ventilgliedes 305. Der vordere Endabschnitt dieser Kolbenstange 318 ist verschiebbar in einen Einführhohlraum 319 eingeführt, um somit in eine Ventilkammer 320 zu ragen. Ein Ventilglied 341 ist am Außenumfang des anderen oder hinteren Endes der Kolbenstange 318 ausgebildet. Wenn das Kolbenglied 471 seine Vorwärtsbewegung nach links (Fig. 6) vollzieht, wird der Ventilsitz 341 gegen den Sitzabschnitt 308 des Ventilgliedes 305 gedrückt. Dann wird das Ventilglied 305 gegen die Kraft der Druckfeder 309 nach links gedrückt, und Druckluft wird durch den Spalt zwischen dem Ventilsitz 307 und dem Sitzabschnitt 308 des Ventilgliedes 305 in die Druckkammer 142 eingeführt. Wenn andererseits das Kolbenglied 471 in Fig. 6 eine Zurückziehbewegung nach rechts vollzieht, wird der Sitzabschnitt 308 des Ventilgliedes 305 durch die Druckfeder 309 gegen den Ventilsitz 307 gedrückt, so daß danach Druckluft in der Druckkammer 142 durch den Spalt zwischen dem Sitzabschnitt 308 des Ventilgliedes 305 und dem Ventilsitz 341 nach außen abgegeben wird. So hat das Ventilglied 305 eine Doppelfunktion eines Einlaßventilgliedes und eines Auslaßventilgliedes.

Eine axiale Verbindungspassage 322 verläuft durch das Kolbenglied 471 und die Kolbenstange 318. Eine Nadel 323, die am vorderen Ende des Ventilkolbens 133&min; angeschlossen ist, wird in diese Verbindungspassage 322 eingeführt. Ein Rückschlagventil 324 ist am vorderen Ende 323a der Nadel 323 befestigt. Dieses Rückschlagventilglied 324 wird normalerweise gegen den Ventilsitz 326 gedrückt, der am vorderen Ende der Kolbenstange 318 ausgebildet ist. Dieses Drücken erfolgt ersichtlich durch eine Druckfeder 325. Das Rückschlagventilglied 324 wird jedoch mit dem Vorwärtsverschieben der Betätigungsstange 134 in seine offene Stellung gebracht. Wenn daher die Betätigungsstange 134 ihre Vorwärtsbewegung vollzieht, strömt über eine Passage 327 in die Ventilkammer 320 eingeführte Druckluft aus in die Federaufnahmekammer 461, indem sie durch die Verbindungspassage 322 strömt.

Eine erste Öffnung 328 und eine zweite Öffnung 329 sind am linken bzw. rechten Ende der Verbindungspassage 322 ausgebildet. Der Öffnungsgrad dieser Öffnungen 328 und 329 ist durch Bewegen der Nadel 323 in einer Richtung einstellbar. Mehr genau, wie in Fig. 7 und 8 dargestellt, ist ein konisch sich verjüngender Abschnitt 330 auf der Außenumfangsfläche am vorderen Ende 323a der Nadel 323 und sind konisch sich verjüngende Abschnitte 331 und 332 auf der anderen Umfangsfläche am anderen Ende oder hinteren Ende 323b der Nadel 323 ausgebildet, so daß die Spalten zwischen diesen Abschnitten 330, 331 und 332 und den inneren Umgangsflächen der Öffnungen 328 und 329 in Abhängigkeit von der Bewegungsrichtung der Nadel 323 änderbar sind. Die jeweiligen Öffnungsgrade der ersten und zweiten Öffnung 328 und 329 werden nicht zu derselben Zeit geändert, wie dies im einzelnen noch unter Bezugnahme auf die Betriebsweise der Bremskraft-Verstärkereinheit 17 beschrieben wird.

Der Teil der Verbindungspassage 322 zwischen der ersten Öffnung 328 und der zweiten Öffnung 329 steht mit der Steuerdruckkammer 150 durch einen Verbindungspassage 333 in Verbindung, wie dies aus Fig. 6 ersichtlich ist. Andererseits steht die Ausgleichsdruckkammer 491 durch eine kleine Öffnung 334, die in die Trennwand 302 gebohrt ist, mit der Druckkammer 142 in Verbindung. Eine Druckfeder 335 befindet sich in der Steuerdruckkammer 150. Die Membran 300 wird normalerweise in ihrem nichtdeformierten Zustand gehalten, was durch den Ausgleich zwischen der Kraft der Druckfeder 335 und der Kraft der Druckfeder 325 erfolgt, die zu dem Rückschlagventilglied 324 gehört.

Der Betrieb der Bremskraft-Verstärkereinheit 17 der vorgenannten Konstruktion wird nun beschrieben.

Der Druck der in dem Akkumulator durch den Betrieb der Luftdruckquelle gesammelten Druckluft wird durch das Steuerventil für variablen Druck reduziert auf das Niveau entsprechend dem festgestellten Fahrzeuggewicht. Luftdruck mit so geregelten Druck wird immer der Druckeinlaßöffnung 135 der Bremskraft-Verstärkereinheit 17 zugeführt. Jedoch in der zurückgezogenen Stellung der Betätigungsstange 134 befindet sich das Rückschlagventil 324 in seiner geschlossenen Stellung. Der Sitzabschnitt 308 des Ventilgliedes 305 wird gegen den Ventilsitz 307 gedrückt, was durch die Kraft der Druckfeder 309 erfolgt, wie dies in Fig. 5 und 6 dargestellt ist. Das Kolbenglied 471 befindet sich ebenso in der zurückgezogenen Stellung, um einen Spalt zwischen dem Ventilsitz 341 und dem Sitzabschnitt 308 des Ventilgliedes 305 zu belassen. Daher ist der Innendruck der Druckkammer 142 gleich dem atmosphärischen Druck. Der Kraftkolben 132 wird entsprechend der Darstellung in Fig. 5 durch die Kraft der Rückholfeder 152 in der zurückgezogenen Stellung gehalten.

Wenn dann das Bremspedal niedergedrückt wird, werden die Betätigungsstange 134 und der Ventilkolben 133&min; in die Richtung des Pfeiles α in Fig. 5 vorgeschoben. Als Ergebnis wird das Rückschlagventilglied 324 zuerst in seine offene Stellung gedrückt, was gegen die Kraft der Druckfeder 325 erfolgt. Zu derselben Zeit wird das hintere Ende 323b der Nadel 323 in Richtung des Pfeiles α vorgeschoben, und zwar aus der in Fig. 7 in der ausgezogenen Linie I dargestellten Lage in die durch die Punkt-Strich-Kettenlinie II dargestellte Lage. Der Öffnungsgrad der zweiten Öffnung 329 nimmt scharf und plötzlich ab durch den konisch sich verjüngenden Bereich 331 der Nadel 323. In die Druckeinlaßöffnung 135 eingeleitete Druckluft strömt nach außen hin aus durch das Rohr → flexibles Rohr 291 → Passage 327 → Ventilkammer 320 → erste Öffnung 328 → Verbindungspassage 322 → zweite Öffnung 329 → Federaufnahmekammer 461 → Verbindungsöffnung 431, und zwar in der angegebenen Ordnung. Obwohl in diesem Fall der Druck der Druckluft, die durch die erste Öffnung 328 geströmt ist, aufgrund der Strömungsdrosselwirkung der Öffnung 328 ein wenig abnimmt, ist er immer noch höher als der atmosphärische Druck. Wenn daher Druckluft mit einem derartigen Druck durch die Verbindungspassage 333 in die Steuerdruckkammer 150 eingeführt wird, wird die Membran 300 durch den Innendruck der Steuerdruckkammer 150 deformiert und auf das Kolbenglied 471 dahingehend angewirkt, daß es eine Vorwärtsbewegung nach links nimmt, wenn man die Darstellung in Fig. 6 betrachtet. Durch die Verbindung der Membran 300 kann der Schiebeeingriffsbereich an der Außenumfangsfläche des Kolbengliedes 471 und die Anzahl der erforderlichen O-Ringe vermindert werden, so daß die Hystereseeigenschaft und die Ansprecheigenschaften des Kolbengliedes 471 dank der reduzierten Reibung verbessert werden kann.

Wenn der Ventilsitz 341, welcher an der Kolbenstange 318 ausgebildet ist, gegen den Sitzabschnitt 308 des Ventilgliedes 305 gedrückt wird, und zwar als Ergebnis der Vorwärtsbewegung des Kolbengliedes 471, wird die Druckkammer 142 voll geschlossen. Unmmittelbar danach wird das Ventilglied 305 gegen die Kraft der Druckfeder 309 nach links gedrückt. Als Ergebnis befindet sich der Ventilsitz 307 im Abstand von dem Sitzabschnitt 308 des Ventilgliedes 305, um ein Einleiten von Druckluft durch den Spalt zwischen dem Ventilsitz 307 und dem Sitzabschnitt 308 in die Druckkammer 142 zu erlauben. Der Kraftkolben 132 wird durch den Innendruck der Druckkammer 142 gedrückt, um so gegen die Kraft der Rückholfeder 152 eine Vorwärtsbewegung nach links zu vollziehen. Da die Ausgleichsdruckkammer 491 über die kleine Öffnung 334 mit der Druckkammer 142 in Verbindung steht, wird Druckluft graduell in die Druckausgleichskammer 491 eingeführt. Daher wird die Vorwärtsbewegung des Kolbengliedes 471 glatt und weich eingeleitet.

Sobald andererseits der Kraftkolben 132 seine Vorwärtsbewegung beginnt, wird der Flansch 551 des Ventilkolbens 133&min; in Eingriff bzw. in Berührung mit dem Federhalter 561 gebracht. Der Ventilkolben 133&min; vollzieht seine nach links gerichtete Vorwärtsbewegung gegen die Kraft der ersten Feder 144. Daher wirkt die Rückstellkraft der ersten Feder 144 auf den Ventilkolben 133&min; als eine Reaktionskraft. Diese Reaktionskraft wird über die Betätigungsstange 134 auf das Bremspedal übertragen, was durch den Fahrer abzufüllen ist.

Wenn das das Bremspedal weiter niedergedrückt wird, um eine weitere Vorwärtsbewegung der Betätigungsstange 134 zu veranlassen, wird der Öffnungsgrad der ersten Öffnung 328 durch den konisch sich verjüngenden Abschnitt 330 des vorderen Endes 323a der Nadel 323 erhöht, wie dies in Fig. 7 durch die zwischenpunktierte Linie III dargestellt ist. Da zu diesem Zeitpunkt vollkommen kein Wechsel des Durchmessers des hinteren Endes 323b der Nadel 323 in der zweiten Öffnung 329 vorliegt, wie dies durch die genannte Linie III dargestellt ist, bleibt der Öffnungsgrad der zweiten Öffnung 329 unverändert oder konstant. Als Ergebnis nimmt der Innendruck der Verbindungspassage 322 und der Steuerdruckkammer 150 schnell zu, um ein schnelles Ansteigen der Vorwärtsbewegungsgeschwindigkeit des Kolbengliedes 471 zu veranlassen. So wird die Ansprecheigenschaften der Bremskraft-Verstärkereinheit 17 verbessert.

Fig. 9 und 10 sind Grapiken mit der Darstellung der Testergebnisse, die durchgeführt wurden, um zu messen, wie der Innendruck der Steuerdruckkammer 150 relativ zum Öffnungsgrad der zweiten Öffnung 329 zunimmt, und um herauszufinden, wie die Ansprecheigenschaften der Bremskraft-Verstärkereinheit 17 entsprechend der Erfindung verbessert wird. Die Punkte I bis IV auf der in Fig. 9 dargestellten ausgezogenen Kurve entsprechen jeweils den Stellungen I bis IV der Nadel 323 entsprechend der Darstellung in Fig. 7 und 8. Wenn beispielsweise der Nadel 323 sich in der durch die ausgezogene Linie I in Fig. 7 dargestellten Stellung befindet, wird das Verhältnis zwischen dem Öffnungsgrad der zweiten Öffnung 329 und dem Innendruck der Steuerdruckkammer 150 durch den Punkt I in Fig. 9 wiedergegeben.

Die unterbrochene Kurve R in Fig. 9 gibt das Verhältnis zwischen dem Öffnungsgrad der zweiten Öffnung 329 und dem Innendruck der Steuerdruckkammer 150 wieder, wenn der Öffnungsgrad der ersten Öffnung 329 konstant ist und einen Wert D&sub1; hat, wie dies in Fig. 7 dargestellt ist. Die unterbrochene Kurve S gibt dasselbe Verhältnis wieder, wenn der Öffnungsgrad der ersten Öffnung 328 konstant ist und einen Wert D&sub2; hat, wie dies in Fig. 8 dargestellt ist. Es ist der ausgezogenen Linie in Fig. 9 zu entnehmen, daß der Öffnungsgrad der ersten Öffnung 328 konstant und zwischen den Punkten I und II sehr klein ist. Daher ist die Menge der zum Vergrößern des Druckes vom Punkt I zum Punkt II verbrauchten Druckluft sehr gering. Andererseits gibt in Fig. 10, die eine Grapik dahingehend darstellt, wie die Eingabe zur und die Abgabe von der Bremskraft-Verstärkereinheit 17 relativ zur Zeit vergrößert wird, wieder, wie die Abgabe relativ zur Zeit zunimmt, wenn der Öffnungsgrad der ersten Öffnung 328 konstant ist. Es ist aus Fig. 10 ersichtlich, daß beim Ändern des Öffnungsgrades der ersten Öffnung 328 die Abgabekurve sich in der Eingabekurve nähert, um dadurch die Ansprecheigenschaften der Bremskraft-Verstärkereinheit 17 zu verbessern.

Es ist wünschenswert, daß diese verbesserte Ansprecheigenschaft insbesondere für den Fall der sog. Notbremsung gegeben ist. Mehr genauer noch ist es wünschenswert, daß die Nadel 323 sich in der durch die Zweipunkt-Strich-Kettenlinie III dargestellten Stellung in Bereichen nahe den Vollbelastungsbetriebspunkten befindet. Bei der vorliegenden Ausführungsform befindet sich das hintere Ende 323b der Nadel 323 im Gewindeeingriff mit dem Ventilkolben 133&min;. Der Flansch 551 befindet sich ebenso im Gewindeeingriff mit dem Ventilkolben 133&min;. Daher kann durch Drehen der Nadel 323 oder des Flansches 551 relativ zum Ventilkolben 133&min; zum Einstellen der jeweiligen Lage derselben die Nadel 323 leicht in die gewünschte Stellung eingestellt werden, um somit der Anwendung einer Notbremsung zu dienen.

Wenn dann das Bremspedal weiter niedergedrückt wird, wird das vordere Ende 133&min; des Ventilkolbens 133&min; in Eingriff mit der zugehörigen Endfläche 336a des Düsengliedes 336 des Kolbengliedes 471 gebracht. Ein geflanschter Abschnitt 337 des Kolbengliedes 471 wird mit der Trennwand 302 in Eingriff gebracht. Wenn daher das Bremspedal in dem vorgenannten Zustand weiter niedergedrückt wird, wird die dabei ausgeübt Druckkraft direkt auf den Kraftkolben 132 übertragen, um die Bremskraftverstärker 117 in ihren Vollastbetriebszustand zu bringen. In diesem Betriebszustand wird die Nadel 323 in die Stellung vorwärtsbewegt, die in Fig. 8 durch die ausgezogene Linie IV dargestellt ist. Die zweite Öffnung 329 befindet sich dabei im nahezu geschlossenen Zustand durch den konisch sich verjüngenden Abschnitt 323 der Nadel 323. Daher kann die Menge der von der zweiten Öffnung 329 nach außen strömenden Druckluft klein gehalten werden.

Nach dem Erreichen eines Ausgleiches zwischen der Kraft, die die Vorwärtsbewegung des Kraftkolbens 132 verursacht und der Reaktionskraft des Kolbens des Hauptzylinders, nimmt der Innendruck der Ausgleichsdruckkammer 491 zu, um eine geringe Zurückziehbewegung des Kolbengliedes 471 zu veranlassen. Als Ergebnis wird der Sitzabschnitt 308 des Ventilgliedes 305 in Druckeingriff mit den beiden Ventilsitzen 307 und 341 zu derselben Zeit gebracht. Das Einführen der Druckluft in die Druckkammer 142 hört dann auf, um die Vorwärtsbewegung des Kraftkolbens 132 anzuhalten.

Wenn dann die Druckkraft, die dem Bremspedal verliehen wurde, nachgelassen wird, wird der Ventilkolben 133&min; durch die Kraft der ersten Feder 144 nach rechts zurückgezogen und die Nadel 323 wird aus der Verbindungspassage 322 leicht herausbewegt. Als Ergebnis nimmt der Öffnungsgrad der ersten Öffnung 328 ab und der Öffnungsgrad der zweiten Öffnung 329 nimmt zu, um den Innendruck der Steuerdruckkammer 150 zu vermindern. Wegen dieses Druckabfalls wird das Kolbenglied 471 nach rechts zurückgezogen. Der Sitzabschnitt 308 des Ventilgliedes 305 wird in Druckeingriff mit dem Ventilsitz 307 gebracht, was durch die Kraft der Druckfeder 309 erfolgt. Der Ventilsitz 341 des Kolbengliedes 471 wird vom Sitzabschnitt 308 des Ventilgliedes 305 wegbewegt. Druckluft in der Druckkammer 142 wird nach außen hin abgegeben, indem es strömt durch die Passage 314 → den inneren Hohlraum 311 des Ventilgliedes 305 → die Abgabepassage 310 → die atmosphärische Druckkammer 148 → die Verbindungsöffnung 301 → die Filtereinheit 337, und zwar in der angegebenen Ordnung. Konsequenterweise wird das Kolbenglied 471 in die in Fig. 5 dargestellte Stellung zurückgezogen, was durch die Kraft der Rückholfeder 152 erfolgt.

Bei einer fünften Ausführungsform der Erfindung, wie sie in der Fig. 11 dargestellt ist, wird die Bremskraft- Verstärkereinheit 17 der zweiten Ausführungsform dahingehend abgeändert, mit einem Negativdruck oder einem Vakuum zu arbeiten.

Gemäß Fig. 11 sind eine Druckkammer 400 und eine atmosphärische Druckkammer 402 auf der linken bzw. rechten Seite des Kraftkolbens 132 ausgebildet. Ein Negativdruck oder ein Vakuum wird mittels eines Rohres 403 und einer Druckeinlaßöffnung 404 in die Druckkammer 400 eingebracht. Dieses Vakuum wird normalerweise über einen Weg in die atmosphärische Druckkammer 402 eingebracht, welcher eine Abgabepassage 405 des Kraftkolbens 132, die Ausgleichsdruckkammer 491, eine Abgabepassage 406, eine Ventilkammer 741 und eine Passage 407 umfaßt. Andererseits wird der atmosphärische Druck in eine Passage 661 des Kraftkolbens 132 eingebracht, was durch die Filtereinheit 337 und das flexible Rohr 291 derart erfolgt, daß, wenn die Betätigungsstange 134 ihre Vorwärtsbewegung in Richtung des Pfeiles α vollzieht, um das Einlaßventilglied 711 in seine offene Stellung zu drücken, dieser atmosphärische Druck über die Ventilkammer 741 und die Passage 407 in die atmosphärische Druckkammer 402 eingebracht wird. Der Öffnungsgrad der ersten Öffnung 408 ist durch eine Nadel 409 einstellbar. In Erwiderung auf die Vorwärtsbewegung der Betätigungsstange 134 in Richtung des Pfeiles α wird durch die Verbindungsöffnung 431 in die Federaufnahmekammer 461 eingebrachte Luft durch einen Strömungsweg in die Druckkammer 400 abgezogen, welcher die erste Öffnung 408, eine zweite Öffnung 412, eine Verbindungspassage 651 und eine Passage 410 umfaßt.

Bei einer sechsten Ausführungsform der Erfindung, wie sie in Fig. 12 dargestellt ist, ist die Bremskraft-Verstärkereinheit 17 der dritten Ausführungsform dahingehend abgeändert, daß mit einem Negativdruck oder einem Vakuum gearbeitet wird.

Gemäß Fig. 12 sind eine Druckkammer 400 und eine atmosphärische Druckkammer 402, wie die gemäß Fig. 11, auf der linken bzw. rechten Seite des Kraftkolbens 132 ausgebildet. Ein Unterdruck oder ein Vakuum wird mittels eines Rohres 403 und einer Druckeinlaßöffnung 404 in die Druckkammer 400 eingebracht. Dieses Vakuum wird normalerweise durch einen Strömungsweg in die atmosphärische Druckkammer 402 eingebracht, welche die Abgabepassage 310 des Kraftkolbens 132, den inneren Hohlraum 311 des Ventilgliedes 305 und die Passage 314 umfaßt. Andererseits wird der atmosphärische Druck durch die Filtereinheit 337 und das flexible Rohr 291 so in die Einlaßpassage 313 des Kraftkolbens 132 eingeführt, daß, wenn die Betätigungsstange 134 ihre Vorwärtsbewegung in Richtung des Pfeiles α vollzieht, der atmosphärische Druck in die atmosphärische Druckkammer 402 eingebracht wird. Der Öffnungsgrad der ersten und zweiten Öffnung 328 und 329 ist durch das vordere bzw. das hintere Ende 323a bzw. 323b der Nadel 323 einstellbar. In Erwiderung auf die Vorwärtsbewegung der Betätigungsstange 134 in Richtung des Pfeiles α wird durch die Verbindungsöffnung 431 in die Federaufnahmekammer 461 eingegebene Luft durch einen Strömungsweg in die Druckkammer 400 abgezogen, welche die erste Öffnung 328, die Verbindungspassage 322, die zweite Öffnung 329, die Passage 413 und die Abgabepassage 410 umfaßt.

Obwohl bei den vorerwähnten Ausführungsformen der Erfindung Druckluft mit dem Druck entsprechend dem festgestellten Fahrzeuggewicht in die Druckkammer 142 eingeführt wird, kann Druckluft auch mit einem Druck in die Druckkammer 142 eingeführt werden, welcher beispielsweise der physikalischen Kraftkonstitution des Fahrers entspricht.

Obwohl weiterhin Druckluft in die Druckkammer 142 in die Federaufnahmekammer 461 abgegeben wird, was bei dem zweiten Ausführungsbeispiel durch die Abgabepassage 791 erfolgt, kann diese durch eine Abgabepassage 931 entsprechend der Darstellung in Fig. 13 in die atmosphärische Druckkammer 148 abgegeben werden, um das Abgabegeräusch zu reduzieren.

Obwohl weiterhin bei der vierten Ausführungsform das Düsenglied 336 im integrierten Verhältnis mit dem Kolbenglied 471 ausgebildet ist, kann es auch im integrierten Verhältnis mit der Trennwand 441 ausgebildet sein, wie sich dies aus Fig. 14 ergibt, um den Vorwärtshub der Betätigungsstange 134 zu verkürzen. Dies bedeutet, daß, wenn das Düsenglied 336 in integriertem Verhältnis mit dem Kolbenglied 471 ausgebildet ist, die Betätigungsstange 134 über einen übermäßig langen Hub vorwärtsbewegt werden muß, welches die Summe des Vorwärtshubes des Kraftkolbens 132 und des zusätzlichen Vorwärtshubes des Kolbengliedes 471 ist, um den Öffnungsgrad der zweiten Öffnung 329 zu vermindern. Wenn jedoch das Düsenglied 336 im integrierten Verhältnis zur Trennwand 441 ausgebildet ist, wird die Vorwärtsbewegung der Betätigungsstange 134 auf einen gekürzten Hub begrenzt, der lediglich dem Vorwärtshub des Kraftkolbens 132 entspricht. Die Ansprechcharakteristik der Bremskraft- Verstärkereinheit 17 kann somit entsprechend verbessert werden.

Obwohl der Öffnungsgrad der zweiten Öffnung 821 eingestellt wird, um den Innendruck der Steuerdruckkammer 150 bei der zweiten Ausführungsform zu steuern, kann der Öffnungsgrad der ersten Öffnung 671 eingestellt werden, um den Innendruck der Steuerdruckkammer 150 zu steuern.

Fig. 15 bis 18 zeigen eine siebte Ausführungsform der Erfindung, welche eine unterschiedliche Form der Bremskraft-Verstärkereinheit 17 der zweiten Ausführungsform umfaßt. Der Innenaufbau des Ventilkörpers 361 der Bremskraft-Verstärkereinheit 17 der siebten Ausführungsform unterscheidet sich von der der zweiten Ausführungsform.

Entsprechend Fig. 15 und 16 ist eine Endplatte 452, die das Ende des Ventilkörpers 361 abdeckt, mit einer Aufnahmeöffnung 462 und einer Einlaßöffnung 472 ausgebildet. Ein Ende des Ventilkolbens 133&min;, welcher sich in der Ventilkammer 482 des Ventilkörpers 361 befindet, wird verschiebbar von der Aufnahmeöffnung 462 aufgenommen. Das vordere Ende 134a der Betätigungsstange 134 steht betriebsmäßig mit dem Bremspedal in Verbindung und wird in eine Einführöffnung 512 des Ventilkolbens 133&min; eingeführt. Die Einlaßöffnung 472 steht dem Luftauslaß des Steuerventils für variablen Druck durch ein Rohr 522 und ein Rohr 532 so in Verbindung, daß Druckluft stets in die Ventilkammer 482 des Ventilkörpers 361 eingeführt werden kann.

Das vordere Ende des Ventilkolbens 133&min; steht betriebsmäßig mit einer Verbindungsstange 562 in Verbindung. Ein geflanschter Abschnitt 572 der Verbindungsstange 562 wird verschiebbar von einem Aufnahmehohlraum 582 aufgenommen. Ein Ventilsitz 592 ist an einem Außenumfangsabschnitt der Verbindungsstange 562 ausgebildet. Ein Ring 612 ist fest in die Ventilkammer 482 eingesetzt, um die innere Umfangsfläche 602 der Ventilkammer 462 zu berühren. Ein zylindrisches Ventilglied 622 ist verschiebbar in den Ring 612 eingesetzt. Eine Druckfeder 642 befindet sich zwischen dem Ventilglied 622 und einem Federhalt 632, der am Ventilkolben 133&min; befestigt ist. Daher wird ein Sitzabschnitt 652 des Ventilgliedes 622 normalerweise gegen einen Ventilsitz 592 der Verbindungsstange 562 gedrückt, was durch die Druckfeder 642 erfolgt, so daß Druckluft in der Ventilkammer 482 nicht über den Aufnahmehohlraum 582 und einer Passage 662 in die Druckkammer 142 strömen kann. Wie am besten aus Fig. 18 ersichtlich ist, umfaßt ein abgestufter Abschnitt 702 einen konisch sich verjüngenden Abschnitt 692, welcher innerhalb des Ventilsitzes 592 ausgebildet ist, um so eine erste Öffnung 612 zwischen diesem abgestuften Abschnitt 702 und dem Innenumfang des Ventilgliedes 622 zu bilden. Daher ändert sich der Öffnungsgrad dieser ersten Öffnung 712 mit der hin- und hergehenden Bewegung der Verbindungsstange 562.

Der Ventilsitz 672 ist am Randbereich des aufnehmenden Hohlraumes 582 ausgebildet. Der Teil des Hohlraumes 582 außerhalb dieses Ventilsitzes 672 steht über eine Abgabepassage 682 mit der atmosphärischen Druckkammer 148 in Verbindung, um normalerweise das Einführen des atmosphärischen Druckes in die Druckkammer 142 zu erlauben. Wenn jedoch der Ventilkolben 133&min; und die Verbindungsstange 562 in Fig. 16 eine Vorwärtsbewegung nach links vornehmen, wird der Sitzabschnitt 652 des Ventilgliedes 622 gegen den Ventilsitz 672 gedrückt, was durch die Kraft der Druckfeder 642 erfolgt. Der Ventilsitz 592 der Ventilstange 562 bewegt sich weg von dem Sitzabschnitt 652 des Ventilgliedes 622, um das Einführen der Druckluft von der Ventilkammer 482 in die Druckkammer 142 zu erlauben.

Das vordere Ende 562a der Verbindungsstange 562 ist mit einem Federhalter 752 verbunden, welcher in einer Federaufnahmekammer 742 angeordnet ist. Dieser Federhalter 752 ist an seinem Außenumfangsabschnitt mit einem Flansch 762 versehen. Eine erste Feder 782 und eine zweite Feder 792 sind in Reihe zwischen dem Flansch 762 des Federhalters 752 und der Innenwand 772 der Federaufnahmekammer 742 angeordnet, wobei ein Kupplungsring 802 dazwischen angeordnet ist. Diese erste und zweite Federn 782 bzw. 792 haben erheblich unterschiedliche Elastizitätsmodule, wie dies auch bei den Federn 144 der zweiten Ausführungsform der Fall ist. Weiterhin haben die erste und zweite Feder 782 bzw. 792 eine vorbestimmte Einstellkraft, so daß ein geringer Spalt normalerweise zwischen dem Kupplungsring 802 und dem Flansch 762 des Federhalters 752 ausgebildet ist. Der Federhalter 752 steht im Gewindeeingriff mit dem vorderen Ende 562a der Verbindungsstange 562, so daß der vorgenannte Spalt auf geeignete Weise durch Drehen des Federhalters 752 relativ zur Stange 562 eingestellt werden kann.

Ein Aufnahmehohlraum 812 ist in dem Federhalter 752 ausgebildet. Das hintere Ende 822a einer stützenden Stange 822 wird verschiebbar von diesem aufnehmenden Hohlraum 812 aufgenommen. Ein Einstellglied 832 steht in Gewindeeingriff mit dem vorderen Ende der stützenden Stange 822. Eine Druckfeder 842 befindet sich zwischen dem Federhalter 752 und dem Einstellglied 832. Andererseits steht die Federaufnahmekammer 742 mit der Druckkammer 142 über eine Passage 852 in Verbindung und steht ebenso über eine zweite Öffnung 862 mit der atmosphärischen Druckkammer 148 in Verbindung, welche zweite Öffnung 862 in der Innenwand 772 der Federaufnahmekammer 742 aus gebildet ist. Außerdem steht die Federaufnahmekammer 742 durch eine Passage 872 mit der atmosphärischen Druckkammer 148 in Verbindung.

Eine Nadel 882, welche ein Teil des Einstellgliedes 832 ist, ragt in die zweite Öffnung 862. Wie am besten der Fig. 17 zu entnehmen ist, sind konisch sich verjüngende Abschnitte 892 und 902 am Außenumfang dieser Nadel 882 ausgebildet, so daß der Öffnungsgrad der zweiten Öffnung 862 sich in Abhängigkeit vom Einführhub der Nadel 882 relativ zur zweiten Öffnung 862 ändert. Die Neigung des konisch sich verjüngenden Abschnittes 892 der Verbindungsstange 562 und die der konisch sich verjüngenden Abschnitte 892 und 902 der Nadel 882 werden so bestimmt, daß der Innendruck der Druckkammer 142 linear in proportionalem Verhältnis zum Hub der Vorwärtsbewegung der Betätigungsstange 134 zunimmt, wie dies aus der folgenden Beschreibung des Betriebsablaufes deutlich wird.

Der Betrieb der Bremskraft-Verstärkereinheit 17 der vorgenannten Konstruktion wird nun beschrieben.

Druckluft, deren Druck auf ein Niveau entsprechend dem festgestellten Fahrzeuggewicht durch das Steuerventil 16 für variablen Druck reduziert wird, wird kontinuierlich zu Druckeinlaßöffnung 472 der Bremskraft-Verstärkereinheit 17 gebracht. Wenn jedoch die Betätigungsstange 134 sich in ihrer zurückgezogenen Stellung befindet, wird der Sitzabschnitt 652 des Ventilgliedes 682 durch die Kraft der Druckfeder 642 gegen den Ventilsitz 592 der Verbindungsstange 562 gedrückt. Andererseits befindet sich der Sitzabschnitt 652 des Ventilgliedes 622 nicht im Sitzeingriff mit dem Ventilglied 672. Daher ist der Innendruck der Druckkammer 142 gleich dem atmosphärischen Druck und der Kraftkolben 132 befindet sich durch die Kraft der Rückholfeder 152 in der zurückgezogenen Stellung.

Wenn dann das Bremspedal gedrückt wird, vollziehen die Betätigungsstange 134 und der Ventilkolben 133&min; eine Vorwärtsbewegung in Richtung des Pfeiles α in Fig. 15. Als Ergebnis wird der Sitzabschnitt 652 des Ventilgliedes 622 durch die Kraft der Druckfeder 642 gegen den Ventilsitz 672 gedrückt. Unmittelbar danach bewegt sich der Ventilsitz 592 der Verbindungsstange 562 vom Sitzabschnitt 652 weg. Druckluft in der Ventilkammer 482 wird durch die erste Öffnung 712, den aufnehmenden Hohlraum 582 und die Passage 662 in die Druckkammer 142 eingeführt. Der Kraftkolben 132 wird durch den Innendruck der Druckkammer 142 gedrückt und vollzieht gegen die Kraft der Rückholfeder 152 eine Vorwärtsbewegung nach links. Zu diesem Zeitpunkt wird die Nadel 882 in Richtung des Pfeiles α in die Stellung vorwärts bewegt, die durch die Punkt-Strich-Linie II gekennzeichnet ist, und zwar aus der Stellung, die in Fig. 7 durch die ausgezogene Linie I angegeben ist. Daraus resultiert, daß der Öffnungsgrad der zweiten Öffnung 862 der Nadel 882 abnimmt. Daher ist die Menge an Druckluft, die durch die zweite Öffnung 862 in die atmosphärische Druckkammer 148 ausströmt, sehr klein.

Sobald der Kraftkolben 132 seine Vorwärtsbewegung beginnt, befindet sich der Flansch 762 des Federhalters 752 in Eingriff mit dem Kupplungsring 802. Der Federhalter 752 vollzieht eine Vorwärtsbewegung nach links, was gegen die Kraft der ersten Feder 782 erfolgt. Daher wirkt die Rückstellkraft der ersten Feder 782 als Reaktionskraft auf den Federhalter 752. Diese Reaktionskraft wird über die Verbindungsstange 562 und den Ventilkolben 133&min; auf die Betätigungsstange 134 übertragen und somit auf das Bremspedal, was durch den Fahrer abgeführt werden kann. Da der Elastizitätsmodul der zweiten Feder 792 sehr klein ist, ist auch die Anfangsdruckkraft, die auf das Bremspedal aufzubringen ist (Druckkraft für das Einleiten der Vorwärtsbewegung des Kraftkolbens 132) sehr klein, so daß der Betrieb der Bremskraft-Verstärkereinheit 17 glatt und weich eingeleitet werden kann.

Wenn dann das Bremspedal weiter gedrückt wird, um das Vorwärtsbewegen der Betätigungsstange 134 zu verursachen, wird der Öffnungsgrad der ersten Öffnung 712 durch den konisch sich verjüngenden Abschnitt 892, welcher durch die Zweipunkt-Strich-Linie III in Fig. 18 dargestellt ist, vergrößert. Da zu diesem Zeitpunkt absolut keine Änderung des Durchmessers der Nadel 882 in der zweiten Öffnung 862 erfolgt, wie dies durch die Zweipunkt-Strich-Linie III in Fig. 17 dargestellt ist, verbleibt der Öffnungsgrad der zweiten Öffnung 862 unverändert oder konstant. Als Ergebnis nimmt der Innendruck der Druckkammer 142 schnell zu, um ebenso schnell die Geschwindigkeit der Vorwärtsbewegung des Kraftkolbens 132 zu erhöhen. Auf diese Weise wird die Ansprecheigenschaft der Bremskraft-Verstärkereinheit 17 verbessert. Da der Öffnungsgrad der ersten Öffnung 712 konstant ist und zwischen den Stellungen I und II sehr klein ist, ist die während der Druckzunahme aus der Stellung I in die Stellung II verbrauchte Druckluft sehr gering. Da das Einstellglied 832 sich im Gewindeeingriff mit der Stützstange 822 befindet, und da die Verbindungsstange 562 sich ebenso im Gewindeeingriff mit dem Ventilkolben 133&min; befindet, können die Nadel 822 und die Verbindungsstange 562 leicht in den vorerwähnten gewünschten Stellungen positioniert werden, um eine Notbremsung durch geeignetes Drehen des Einstellgliedes 832 oder der Verbindungsstange 562 relativ zur Stützstange 822 oder Ventilkolben 133&min; zu berücksichtigen.

Wenn dann das Bremspedal weiter gedrückt wird, gelangt die Seitenfläche 912 des Einstellgliedes 832 in Eingriff mit der Innenwand 772 der Federaufnahmekammer 742, wodurch die zweite Öffnung 862 vollständig geschlossen wird. Daher nimmt der Innendruck der Druckkammer 142 auf sein Maximum zu. Wenn das Bremspedal weiter in dem obigen Zustand gedrückt wird, wird nun die Druckkraft durch die erste Feder 782 unmittelbar auf den Kraftkolben 132 übertragen, um die Bremskraft-Verstärkereinheit 17 in ihren Vollastbetätigungszustand zu plazieren.

Nach dem Erreichen eines Ausgleiches zwischen der Kraft, die die Vorwärtsbewegung des Kraftkolbens 132 verursacht und die Reaktionskraft des Kolbens des Hauptzylinders ist die Menge der Luft, die durch die erste Öffnung 712 in die Druckkammer 142 strömt, gleich der Menge der Luft, die durch die zweite Öffnung 862 in die atmosphärische Druckkammer 148 strömt. Der Innendruck der Druckkammer 142 wird so unverändert oder konstant gehalten, wodurch die Vorwärtsbewegung des Kraftkolbens 132 aufhört.

Wenn dann die Druckkraft auf das Bremspedal gelöst wird, so wird die Verbindungsstange 562 durch die Kraft der ersten Feder 782 nach rechts zurückgezogen, wodurch der Ventilsitz 592 gegen den Sitzabschnitt 652 des Ventilgliedes 622 gedrückt wird und der Sitzabschnitt 652 vom Ventilsitz 672 wegbewegt wird. Als Ergebnis hört der Strrom der Druckluft in die Druckkammer 142 auf und in der Druckkammer 142 befindliche Druckluft wird dadurch nach außen abgegeben, daß sie in der angegebenen Reihenfolge durch die Passage 662 → den aufnehmenden Hohlraum 582 → die Abgabepassage 682 → die atmosphärische Druckkammer 148 → die Verbindungsöffnung 136 → die Filtereinheit 337 strömt. Daher wird der Kraftkolben 132 in die dargestellte Lage zurückgezogen, was durch die Kraft der Rückholfeder 152 erfolgt.


Anspruch[de]
  1. 1. Bremskraft-Verstärkereinheit mit
    1. - einem Gehäuse (156), einem darin verschiebbar gelagerten Kraftkolben (132), der das Innere des Gehäuses in eine erste Kammer (142; 402) und eine zweite Kammer (148; 400) unterteilt,
    2. - einem Ventilkolben (133; 133&min;), der achsparallel zum Kraftkolben (132) in diesem durch ein Bremspedal verschiebbar gelagert ist,
    3. - einer ersten Passage (140, 143; 661, 691; 313, 314; 661, 407; 472, 662) zum Einbringen eines Hochdruck-Strömungsmediums in die erste Kammer (142; 402), um so eine Bewegung des Kraftkolbens (132) in dieselbe Richtung zu veranlassen, in der sich der Ventilkolben (133; 133&min;) aufgrund der Betätigung durch das Bremspedal bewegt,
    4. - einer zweiten Passage (158; 781, 701; 310; 781, 405; 682) für das Einbringen eines Niederdruck-Strömungsmediums in die erste Kammer,
    5. - einer dritten Passage (136; 301; 404) zum Einbringen des Niederdruck-Strömungsmediums in die zweite Kammer,
    6. - einem Ventilglied (138; 641; 305; 622), das auf die Betätigung des Bremspedals so anspricht, daß es die erste und zweite Passage wahlweise öffnet und schließt,
    7. - einer Rückholfeder (152), die den Kraftkolben (132) entgegen der vom Hochdruck-Strömungsmedium in der ersten Kammer ausgeübten Kraft vorspannt,
    8. - eine Reaktionsfedereinheit (144, 153; 782, 792) zwischen dem Ventilkolben (133; 133&min;) und dem Kraftkolben (132), die den Ventilkolben (133; 133&min;) in Richtung weg vom Kraftkolben (132) kraftbeaufschlagt, dadurch gekennzeichnet, daß
    9. - eine vierte Passage (149; 651, 631; 320, 322; 852, 872) vorgesehen ist, welche im Ventilkolben (133; 133&min;) oder im Kraftkolben (132) angeordnet ist und die erste Passage (140, 143; 661, 691; 313, 314; 661, 407; 472, 662) mit dem Niedrigdruck-Strömungsmittel verbindet, und
    10. - daß in der vierten Passage (149; 651, 631; 320, 322; 852, 872) eine Strömungsdrossel (151, 154; 821, 851; 323, 328, 329; 408, 409; 862, 882) vorgesehen ist, die auf eine entgegen der Federkraft der Reaktionsfedereinheit (144, 153; 782, 792) verlaufende Relativverschiebung zwischen dem Ventilkolben (133; 133&min;) und dem Kraftkolben (132) so reagiert, daß der Strömungs-Querschnitt der vierten Passage (149; 651, 631; 320, 322; 852, 872) verkleinert und der Strömungsmitteldruck in der ersten Kammer (142; 402) dementsprechend erhöht wird.
  2. 2. Bremskraft-Verstärkereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiterhin eine Steuerdruckkammer (150) umfaßt, die in der vierten Passage (149; 651, 631; 320, 322; 852, 872) angeordnet ist, daß der Druck in der Steuerdruckkammer (150) sich in Abhangigkeit vom Öffnungsbereich der Strömungsdrossel (151, 154; 821, 851; 323, 328, 329; 408, 409; 862, 882) ändert.
  3. 3. Bremskraft-Verstärkereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilglied (138; 641) einen ersten Ventilabschnitt (711) für das Öffnen und Schließen der ersten Passage (140, 143; 661, 691; 661, 407) und einen zweiten Ventilabschnitt (751) zum Öffnen und Schließen der zweiten Passage (158; 781, 701; 781, 405) umfaßt, und daß eine Ventilfeder (139; 721) vorgesehen ist, die das Ventilglied (138; 641) in Öffnungsrichtung des zweiten Ventilabschnittes (751) drückt.
  4. 4. Bremskraft-Verstärkereinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Öffnungs- und Schließventil (141) für das Öffnen und Schließen der ersten Passage (140, 143) aufgrund der Bewegung des Ventilkolbens (133) relativ zum Kraftkolben (132) vorgesehen ist, daß die Steuerdruckkammer (150) in dem Ventilkolben (133) vorgesehen ist und mit dem Ventilglied (138) verbunden ist, daß die Strömungsdrossel eine Düse (151) umfaßt, die für eine Verbindung mit der Steuerdruckkammer (150) in dem Ventilkolben (133) ausgebildet ist, und daß in der zweiten Kammer (148) gegenüber der Düse (151) auf dem Kraftkolben (132) eine Fläche (154) ausgebildet ist, so daß der Abstand zwischen dieser Fläche und daß Düse sich mit der Bewegung des Ventilkolbens (133) relativ zum Kraftkolben ändert, wobei ein Membranglied (130) die Wand der Steuerdruckkammer (150) bildet und aufgrund des Innendruckes in der Steuerdruckkammer bewegbar ist und wobei dieses Membranglied an seiner Innenseite mit einem Abschnitt der zweiten Passage (158) versehen ist.
  5. 5. Bremskraft-Verstärkereinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (151) parallel zur Achse der Gleitbewegung des Kraftkolbens (132) verläuft, daß die genannte Fläche (154) des Kraftkolbens orthogonal zur Düse (151) angeordnet ist, daß das Membranglied (130) parallel zur genannten Fläche (154) des Kraftkolbens verläuft und daß eine Betätigungsstange (160) von der genannten Fläche (154) des Kraftkolbens durch die Düse (151) zum Membranglied (130) verläuft, so daß sie bei einer schnellen Betätigungsbewegung des Ventilkolbens (133) das Membranglied in Öffnungsrichtung des zweiten Ventilabschnittes drückt.
  6. 6. Bremskraft-Verstärkereinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin ein Kolbenglied (471) relativ zum Ventilkolben (133&min;) koaxial und zu diesem verschiebbar angeordnet ist, daß zwischen dem Kraftkolben (132) und dem Kolbenglied die Steuerdruckkammer (150) gebildet ist und an seiner Innenseite mit einem Abschnitt (781) der zweiten Passage (701; 781, 405) ausgebildet ist, daß der zweite Ventilabschnitt (751) des Ventilgliedes (641) relativ zum Ventilkolben (133&min;) und dem Kolbenglied (471) koaxial und verschiebbar angeordnet und mit dem Kolbenglied in Eingriff bringbar ist, um die zweite Passage (781, 701; 781, 405) zu schließen, wenn das Kolbenglied sich aufgrund des Bremsbetriebes verschiebt, wobei der erste Ventilabschnitt (711) des Ventilgliedes (641) durch den zweiten Ventilabschnitt (751) gedrückt werden kann, um die erste Passage (661, 691; 661, 407) zu öffnen, wenn sich aufgrund des Bremsbetriebes der zweite Ventilabschnitt (751) bewegt.
  7. 7. Bremskraft-Verstärkereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin ein Kolbenglied (471) relativ zum Ventilkolben (133&min;) koaxial und zu diesem verschiebbar angeordnet ist, daß zwischen dem Kraftkolben (132) und dem Kolbenglied die Steuerdruckkammer (150) gebildet ist, daß der Kraftkolben (132) an seiner Innenseite mit einem Abschnitt der ersten Passage (313, 314) ausgebildet ist, daß das Ventilglied (305) relativ zum Kolbenglied (471) koaxial und verschiebbar angeordnet ist und zum Schließen der ersten Passage (313, 314) durch eine Feder (309) beaufschlagt ist, daß das Ventilglied an seiner Innenseite mit einem Abschnitt (311) der zweiten Passage (310) ausgebildet ist, und daß das Kolbenglied (471) zusammen mit dem Ventilglied verschiebbar ist, um die erste Passage (313, 314) aufgrund des Bremsbetriebes zu öffnen und die zweite Passage (310) zu schließen.
  8. 8. Bremskraft-Verstärkereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Kammer (142; 402) mit einer Hochdruck-Strömungsmittelquelle und die zweite Kammer (148) mit einem Niederdruck-Gebiet in Verbindung steht.
  9. 9. Bremskraft-Verstärkereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Kammer (402) mit einem Normaldruck-Gebiet und die zweite Kammer (400) mit einer Unterdruck-Strömungsmittelquelle verbunden ist.
  10. 10. Bremskraft-Verstärkereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsdrossel eine Öffnung (862) umfaßt, die für eine Verbindung zwischen der ersten Kammer (142) und der zweiten Kammer (148) in dem Kraftkolben (132) ausgebildet ist, und daß sie eine Nadel (882) umfaßt, die am Ventilkolben (133&min;) vorgesehen ist und in die Öffnung (862) eingesetzt ist, um den Strömungsbereich der Öffnung (862) zu steuern.






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