DE2359303B2 - Mit hilfskraftunterstuetzung arbeitender pedalbetaetigbarer hauptzylinder fuer hydraulische bremsanlagen, insbesondere fahrzeugbremsanlagen - Google Patents

Description

4. Hauptzylinder nach Anspruch 3, dadurch der.

gekennzeichnet daß das die Dichtung (14) aufneh- Bei dem in Fig. 1 dargestellten Hauptzylinder ist i

mende Kolbenende mit komplementären Ausspa- einem Zylinder-Hauptteil 1 eine nicht durchgehende

rungen und Vorsprüngen zum formschlüssigen gestufte Bohrung mit vier im Durchmesser jeweil:

Halten der Dichtung am Kolben versehen ist 35 kleiner werdenden Abschnitten 2,3,4 und S ausgebildet

5. Hauptzylinder nach Anspruch 1 dadurch Der im Durchmesser größte Bohrungsabschnitt 2 nimm gekennzeichnet, daß die den Hilfskraft-Druckraum einen eine Dichtung 111 trangenden Bund 6 einer Hüls< (16) kolbenseitig begrenzende Dichtung (86) über 7 auf, die ein Betätigungsglied in Form einer Stange einen gesonderten Ring (87) am Ende des Kolbens umschließt, an welcher ein pedalbetätigtes Verbin (11) abgestützt ist 40 dungsglied 9 angreift In das offene Ende dei

Stufenbohrung ist eine ringförmige Büchse 10 einge

schraubt die am Bund 6 anliegt

In den Bohrungsabschnitten 3 und 4 arbeitet ein al erster Kolben bezeichneter Stufenkolben 11, der in de

Die Erfindung betrifft einen mit Hilfskraftunterstüt- 45 Bohrungsabschnitten 3 und 4 mit Radialflanschen 12 um zung arbeitenden pedalbetätigbaren Hauptzylinder für 13 abgestützt ist, welche vom jeweiligen Kolbenend hydraulische Bremsanlagen, insbesondere Fahrzeug- zurückgesetzt sind und Dichtungen 14 und 15 an bremsanlagen, in dessen Bohrung ein Kolben, der durch Kolben halten. Eine im Kolben 11 ausgebildete axial ein mit dem Pedal verbundenes Betatigungsglied Ausnehmung 110 nimmt die pedalbetätigte Stange 8 um verschiebbar ist, einen mit einem Bremskreis verbünde- 5° die diese umschließende Hülse 7 auf, wobei die Dichtung nen Druckraum von einem auf seiner dem Betätigungs- 14 über das Ende des Kolbens 11 hinaus verlängert is glied zugewandten Seite befindlichen Hilfskraft-Druck- und gegen die Hülse 7 abdichtet Ein zwischen de raum trennt. Dichtung 14 und dem Bund 6 liegender ringförmige

Bei einem bekannten Hauptzylinder dieser Art Raum bildet einen Hilfskraft-Druckraum 16, in den eir (US-PS 26 62 377) ist der Hilfskraft-Druckraum zwi- 55 Einlaß 16a mündet sehen dem Kolben und dem Betätigungsglied angeord- Ein zwischen den Flanschen 12 und 13 liegende

net, so daß der in Druck in diesem Druckraum sowohl Raum 17 ist über zu einer an einen Vorratsbehälte auf den Kolben als auch auf das Betätigungsglied angeschlossenen öffnung 20 führende Kanäle 18 und Ii einwirkt. Demzufolge muß dort das Betätigungsglied im Zylinder-Hauptteil unter atmosphärischem Drud gegen die Zylinderbohrung abgedichtet werden. Um 60 gehalten. Durch den Flansch 13 hindurchführend diese Dichtung gegen Schmutz zu schützen, ist in der Kanäle 21 bilden zusammen mit der Dichtung 15 eil Praxis gewöhnlich noch ein zusätzlicher Schmutzab- Rückschlagventil, um beim Rückhub des Kolbens 1 streifring erforderlich, so daß insgesamt die Dichtung Druckmittelströmung zuzulassen, eine erhebliche axiale Länge in Anspruch nimmt und Vor dem Kolben 11 arbeitet im Bohrungsabschnitt

somit die Länge des Hauptzylinders in unerwünschter 65 ein zweiter Kolben 22, der von einer Feder 23 von Weise vergrößert. Kolben 11 weg gedrängt, mit diesem jedoch über ein

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Totgang-Kupplung verbunden ist. Diese weist einei HauDtzvlinder der bekannten Art so auszubilden, daß Bolzen 24 auf, der an beiden Enden mit einem Kopf 2

bzw. 27 versehen ist Der Kopf 25 ist in einer Ausnehmung des Kolbens 11 aufgenommen und in dhser von einer Feder-Halteplatte 26 gehalten, während der Kopf 27 in eine im Kolben 22 ausgebildete Ausnehmung 28 eindringt und darin von einem Käfig 29 s gehalten ist Die in Achsrichtung gemessene Länge der Ausnehmung 28 ist beträchtlich größer als der Kopf 27. Ein zwischen den beiden Kolben liegender Raum 30 bildet einen ersten Druckraum, der über eine Auslaßöffnung 31 an einen ersten Bremskreis anschließbar ist Die Dichtung 15 budet im Zusammenwirken mit dem Kanal 19 ein die Verbindung zwischen dem Drucki aum 30 und der an den Vorratsbehälter angeschlossenen öffnung 20 steuerndes Ventil Am Kolben 22 ist vor der Ausnehmung 28 eine Umfangsnut 32 ausgebildet, die mit einem im Zylinder-Hauptteil ausgebildeten Kanal 33 in Deckung steht Dieser führt zu einer öffnung 34, die an einen Vorratsbehälter 35 einer Pumpe 36 anschließbar ist welche einen Speicher 37 beaufschlagt Ein im Kolben 22 ausgebildeter radialer Kanal 38 verbindet die Umfangsnut 32 mit einem axialen Kanal 39, der an eine Ausnehmung 40 zur Aufnahme eines Ventils angeschlossen ist Die Ausnehmung 40 geht ihrerseits in eine am vorderen Ende des Kolbens ausgebildete Ausnehmung 41 zur Aufnahme einer Feder über. In der Ausnehmung 40 ist ein Kopf 43 eines Auslaßventil-Verschlußgliedes 42 aufgenommen, das mit dem einen Ventilsitz bildenden vorderen Ende des Kanals 39 zusammenwirkt Zwischen einer an der Stufe zwischen den Ausnehmungen 40 und 41 anliegenden Ringplaue 45 und dem vorderen Ende des Verschlußgliedes 42 ist eine Rückstellfeder 44 wirksam.

Vor dem zweiten Kolben 22 ist im Bohrungsabschnitt 5 mit Abdichtung ein ringförmiger Sitzträger 46 mit einem Ventilsitz 47 aufgenommen. In Anlage am Sitz 47 ist mit einer Feder 49 der Kopf eines Einlaßventil-Verschlußgliedes 48 gedrängt das zum abdichtenden Eingriff mit dem Sitzträger 46 axial den Sitz 47 durchdringt und eine Längsbohrung 50 aufweist die einen zweiten Druckraum 51 mit dem Auslaßventil verbindet Das in den Bohrungsabschnitt 4 eindringende Endstück des Verschlußgliedes 48 ist über eine Tellerfeder 52 mit dem zweiten Kolben 22 verbunden. Die Einlaßseite des Sitzes 47 ist über radial und in Umfangsrichtung verlaufende Kanäle im Sitzträger 46 an eine Einlaßöffnung 53 angeschlossen, die an den Speicher 37 anschließbar ist. Ein aus dem Druckraum 51 herausführender Auslaß 54 ist mit einem zweiten Bremskreis verbindbar. Der Auslaß 54 ist über einen (nicht gezeichneten) durch den Zylinder-Hauptteil 1 führenden Kanal an den Hilfskraft-Druckraum 16 angeschlossen.

Im Betrieb wird beim Niederdrücken des Bremspedals die Bewegung des ersten Kolbens 11 durch Hydraulikdruck und über die im Käfig eingeschlossene Rückstellfeder 23 auf den zweiten Kolben 22 übertragen. Durch die Verschiebung dieses Kolbens wird das Ende des Kanals 39 zur abdichtenden Anlage am Auslaßventil-Verschlußglied 42 gebracht, um das Auslaßventil zu schließen, wodurch die Verbindung zwischen dem zweiten Druckraum 51 und dem Vorratsbehälter 35 unterbrochen wird. Weitere Bewegung des zweiten Kolbens 22 wird durch die Tellerfeder 52 zum Einlaßventil-VerschluSglied 48 übermittelt, so daß Druckmittel in den Druckraum 51 eintreten kann. Von diesem aus fließt es durch den Auslaß 54, um den zweiten Bremskreis und den Hilfskraft-Druckraum 16 zu beaufschlaeen. Mit Hilfskraftunterstützung schließt der erste Kolben 11 den Anschluß zum Vorratsbehälter und liefert Druckmittel aus dem ersten Druckraum 30 zum ersten Bremskreis.

Sobald ein Druckausgleich hergestellt ist und die Druckmitteldrücke im ersten und zweiten Druckraum gleich sind, ist die am Pedal aufgebrachte Kraft gleich dem auf den Flächenunterschied des Kolbens 11 wirkenden Druckmitteldruck. Es sei darauf hingewiesen, daß in dem Hilfskraft-Druckraum 16 befindliches Druckmittel nicht der am Pedal aufgebrachten Kraft entgegenwirkt Im Druckgleichgewichtspunkt schließt das Verschlußglied 48 unter der Wirkung der Feder 49, welche die Spannung in der Tellerfeder 52 überwindet Bei Verringern der Pedalkraft fällt der Druck im ersten Druckraum so ab und der zweite Kolben bewegt sich nach hinten, um das Auslaßventil zu öffnen und das Druckgleichgewicht wieder herzustellea Auf diese Weise spürt der Fahrer des Fahrzeuges am Pedal ständig einen der Bremskraft proportionalen Gegendruck.

Bei Störung oder Ausfall im ersten hydrostatischen Bremskreis kann zum Betätigen des Hilfskraft-Kreises der zweite Kolben über den Bolzen 24 mechanisch bewegt werden. In diesem Fall ist der Gegendruck am Pedal gleich dem Druckmitteldruck multipliziert mit dem Flächenunterschied zwischen dem zweiten Kolben und dem in dem Hilfskraft-Druckraum liegenden Ende des ersten Kolbens. Bei Ausfall des Unterstützungskraft-Kreises arbeitet der erste Druckraum als normaler Hauptzylinder.

F i g. 2 zeigt eine weitere Ausbildungsform mit einem Hauptzylinder 60 und einer Steuerventilanordnung 61 in Tandem-Anordnung. In F i g. 1 und 2 einander entspre chende Bauteile sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Bei dieser Ausbildungsform weist der Hauptzylinder einen schwimmenden Sekundär-Koiben 62, einen an einen zweiten Bremskreis über einen Sekundär-Auslaß 64 anschließbaren Sekundär-Druck raum 64 und eine weitere mit einem Vorratsbehälter verbindbare Rücklauföffnung 65 auf. Wenngleich der Hauptzylinder und die Steuerventil-Anordnung als getrennte, über außerhalb angeordnete Schläuche miteinander verbundene Einheiten dargestellt sind, können sie mit Anordnung nebeneinander in ein einziges Aggregat eingegliedert sein.

Der Hauptteil 66 der Steuerventil-Anordnung 61 weist ebenfalls eine Blindbohrung auf, deren offenes Ende mit einem Stopfen 67 verschlossen ist. Am geschlossenen Ende der Bohrung ist das Einlaßventil 48 zum Steuern der Druckmittelströmung aus der Einlaßöffnung 53 zum an den Hilfskraft-Druckraum 16 angeschlossenen Auslaß 54 und das Auslaßventil 42 zum Steuern der Verbindung zwischen dem Auslaß und der Auslaßöffnung 34 angeordnet. Einlaß- und Auslaßventil sind mit dem zweiten Kolben 22 betätigbar.

Zwischen dem zweiten Kolben 22 und dem Stopfen 67 ist ein Stufenkolben 68 angeordnet wobei zwischen dem Kolben 22 und dem Stufenkolben eine erste Ausgleichskammer 69 und zwischen dem Stufenkolben und dem Stopfen eine zweite Ausgleichskammer 70 gebildet ist. Jede Kammer weist einen an den jeweiligen Druckraum im Hauptzylinder angeschlossenen Einlaß 71 und einen mit einem gelrennten Bremskreis verbindbaren Auslaß 72 auf. In einer mittig am Stufenkolben 68 angeordneten Umfangsnut 73 ist eine Kugel 74 aufgenommen, die bei Axialverschiebung des Stufenkolbens nach außen bewegt wird, um einen Schalter 75 einer Warnschaltung zu betätigen. Der

Stufenkolben 68 ist selbstzentrierend?

Im Betrieb wird bei Niederdrücken des Bremspedals in den Druckräumen 30 und 63 befindliches Hydraulik-Druckmittel über die Kammern 69 und 70 an zwei getrennte Bremskreise abgegeben. Druck in Kammer 69 oder Kammer 70 ruft Bewegung des Steuerkolbens 22 hervor, so daß Druckmittel aus dem Speicher 37 in den Hilfskraft-Druckraum 16 gelangen kann, um den von den Druckräumen 30 und 63 abgegebenen Druck zu verstärken.

Bei Störung oder Ausfall im ersten oder Primär-Bremskreis nimmt der Primär-Kolben 11 den Sekundär-Kolben 62 mit, um der Kammer 70 in der Steuerventil-Anordnung Druckmittel zuzuführen. Der Stufenkolben 68 bewegt sich nach rechts, um den Kolben 22 mitzunehmen. Durch die Verschiebung des Stufenkolbens 68 wird der Schalter 75 betätigt und eine Lampe oder eine andere Warnvorrichtung eingeschaltet.

Bei Ausfall im zweiten oder Sekundär-Bremskreis muß der Sekundär-Kolben 62 am Ende des Hauptzylinders anliegen, bevor im Druckraum 30 und in der Kammer 69 Druck erzeugt wird. Dieser Druck bewegt den Stufenkolben 68 nach links und den Kolben 22 nach rechts, wodurch die Druckunterschied-Warnvorrichtung und das Ventil betätigt werden.

Die in F i g. 3 gezeigte Hauptzylinder-Anordnung ist der in Fig.2 dargestellten ähnlich. Einander entsprechende Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Die Steuerventil-Anordnung 61 wurde jedoch abgewandelt im Hinblick auf ihre Verwendung in Verbindung mit einer im Durchfluß arbeitenden Hilfskraft-Bremsanlage, bei der die Pumpe 36 ständig Druckmittel durch die Einlaßöffnung 53 und den Druckraum 51 über die Auslaßöffnung 34 zum Vorratsbehälter 35 pumpt. Bei dieser Ausbildungsform ist lediglich das Auslaßventil 42 erforderlich, um den Rücklauf zum Vorratsbehälter zu unterbrechen und Druckaufbau zuzulassen. Der Steuerkolben 22 ist gestuft ausgebildet und weist an seinem im Durchmesser größeren Ende eine Ausnehmung 76 zur Aufnahme einer Feder 77 auf, die ein Kopfende 78 des Verschlußgliedes 42 in Anlage an einer Halteplatte 79 drängt. Das Verschlußglied 42 arbeitet mit einem Sitz 8i am Ende eines axialen Kanals 81 zusammen, der in einem die Auslaßöffnung 34 enthaltenden Verschlußstopfen 82 ausgebildet ist Die Halteplatte 79 ist vor einer zwischen dieser und dem Verschlußstopfen 82 wirksamen Feder 83 in Anlage am Kolben 22 gehalten.

Der in Fig.3 dargestellte Hauptzylinder weisl ebenfalls eine in geringem Umfang abgewandelte Ausbildungsform auf und ist zweiteilig ausgeführt nämlich mit einem beide Druckräume enthaltender vorderen Teil 84 und mit einem im Durchmesse! größeren hinteren Teil 85, in dem der Hilfskraft-Druckraum 16 ausgebildet ist. Auch der Kolben 11 isi zweiteilig ausgeführt wobei die den Hilfskraft-Druck raum kolbenseitig begi enzende Dichtung 86 an einen" gesonderten Ring 87 abgestützt ist welcher am End« des Kolbens anliegt Dl·; vordere Dichtung 88 ist an dei Stufe am Bohrungsdun hmesserübergang ortsfest zwi sehen dieser und einem Ring 89 gehalten, der zwischer den beiden Zylinderteilen 84 und 85 befestigt ist.

Die in F i g. 3 dargestellte Anordnung arbeitet in dei gleichen Weise wie diejenige nach F i g. 2.

Die beschriebenen Hauptzylinder-Anordnungen sine zur Verwendung in geteilten Bremsanlagen in L-Anord nung bestimmt d. h. in Bremsanlagen, bei denen jedei der beiden Bremskreise einen Radbremszylinder ar jedem Vorderrad und einen Hinterrad-Bremszylinde versorgt wobei jede Vorderradbremse zwei getrennt« Bremszylinder aufweist Bei Ausfall eines der Brems kreise gibt die Anlage bei einer gegebenen Pedal-Betäti gungskraft 50% der normalen Bremskraft ab. Be Ausfall der Hilfskraft und bei Annahme eines Verstär kungsverhältnisses von 1 :3 stehen in der P-emsanlag( bei einer gegebenen Pedal-Betätigungskraft etwi 33V₃% der normalen Bremskraft zur Verfügung.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1. das Betätigangsglied keiner Druckbeaufschlagunf Patentansprüche: durch den Druck im Hilfskraft-Druckraum ausgesetz:

   ist

   L Mh Hilfskraftunterstützung arbeitender pedal- Zur Lösung dieser Aufgabe ist gemäß der Erfindunj

   betätigbarer Hauptzylinder für hydraulische Brems- 5 vorgesehen, daß der Hilfskraft-Druckraum auf seme; anlagen, insbesondere Fahrzeugbremsanlagen, in dem Kolben abgewandten Seite von einem Bund einei dessen Bohrung ein Kolben, der durch ein mit dem dichtend in die Bohrung des Hauptzylinders eingesetz Pedal verbundenes Betätigungsglied verschiebbar ten Hülse begrenzt ist, die auf einem Teü ihrer Läng₍ ist, einen mit einem Bremskreis verbundenen vom Kolben dichtend umschlossen ist und in der da Druckraum von einem auf seiner dem Betätigungs- io Betatigungsglied verschiebbar geführt ist güed zugewandten Seite befindlichen Hilfskraft- Bei dem Hauptzylinder nach der Erfindung ist dei

   Druckraum trennt, dadurch gekennzeich- Hilfskraft-Druckraum dank der zusätzlichen Hüls« η e t, daß der Hilfskraft-Druckraum (16) auf seiner völlig getrennt von dem Betatigungsglied angeordnet, dem Kolben (11) abgewandten Seite von einem so daß Druck in dem Hilfskraft-Druckraum nicht auf das Bund (6) einer dichtend in die Bohrung des 15 Betätigungsglied zurückwirken kann. Die bundseitige Hauptzylinders eingesetzten Hülse (7) begrenzt ist, Dichtung stellt eine Dichtung zwischen relativ zueinandie auf einem Teü ihrer Län^e vom Kofeen (11) der unbewegten Teiisn dar, an der kein verschmutztes dickend umschlossen ist und in der das Betätigungs- TeU in Betrieb vorbeibewegt zu werden braucht Diese glied (8) verschiebbar geführt ist Dichtung kann in axialer Richtung kurzer und nui
2. 2. Hauptzylinder nach Anspruch 1, dadurch 20 wesentKch geringeren Ansprächen genügend ausgebil gekennzeichnet daß die den Hilfskraft-Druckraum det werden. Das Betatigungsglied braucht bei de (16) kolbenseitig begrenzende Dichtung (14; 86) am erfindungsgemäßen Konstruktion überhaupt nicht ab Ende des Kolbens (11) und die den Hilfskraft-Druck- gedichtet zu werden.

   raum (16) bundseitig begrenzende Dichtung (111) Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind i

   von dem Bund (6) getragen sind. 25 Unteransprüchen unter Schutz gestellt.
3. 3. Hauptzylinder nach Anspruch 2, dadurch Mehrere Ausführungsbeispiele der Frfindung sind im gekennzeichnet, daß die den Kolben (11) gegen die folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher Bohrung des Hauptzylinders und gegen den erläutert

   Außendurchmesser der Hülse (7) abdichtende F i g. 1 bis 3 zeigen Längsschnitte durch dre

   Dichtung (14) einstückig ist. 30 Ausbildungsformen hilfskraftunterstützter Hauptzylin