DE2716881A1

DE2716881A1 - Tandemhauptzylinder fuer bremssysteme

Info

Publication number: DE2716881A1
Application number: DE19772716881
Authority: DE
Inventors: Yoshiro Morimoto
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1976-04-16
Filing date: 1977-04-16
Publication date: 1977-11-03
Also published as: FR2348084A1; JPS52127561A; FR2348084B1; US4175392A; JPS5748417B2; GB1553449A

Description

PATENTANWÄLTE

TER MEER - MÜLLER - STEINMEISTÖ? 1 688 D-8000 München 22 D-4800 Bielefeld

Triftstraße 4 . fl · Siekerwall 7

PG 23-76378
St/Hb

Nissan Motor Company, Limited 2, Takara-machi, Kanagawa-ku, Yokohama City, Japan

Tandemhauptzylinder für Bremssysteme

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TER MEEH-MÜLLEn-STEINMEIS1EB WiSSan Motor CO.

Die Erfindung betrifft einen Tandemhauptzylinder gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Die Erfindung befaßt sich mit einem fluid-betätigten Bremssystem für Kraftfahrzeuge und insbesondere mit einem Tandem- oder Doppelhauptzylinder zur Verwendung in geteilten Hydraulikbremskreissystemen, die einen vorderen und einen hinteren Bremskreis zur Ausübung von Bremskräften auf die vorderen und hinteren Räder eines Fahrzeugs beim Niederdrücken eines Bremspedals umfassen.

Ein Tandemhauptzylinder für derartige Bremssysteme umfaßt zwei Kolben, deren Wirkung sich auf die vorderen und hinteren Radzylinder zur Betätigung der mechanischen Bremseinheiten für die vorderen und hinteren Räder erstreckt. Wenn einer der vorderen und hinteren Bremskreise ausfällt und das Bremsfluid aus den Leitungen des Systems ausströmt, wird ein erhöhter Fluiddruck nur in dem Bremskreis erzeugt, der nach wie vor einwandfrei arbeitet, wenn das Bremspedal durch den Fahrer des Fahrzeugs niedergedrückt wird. Unter diesen Umständen ist der Hub eines der Kolben nicht geeignet, einen erhöhten Fluiddruck in dem zugehörigen Bereich des Hauptzylinders aufzubauen. Aus diesem Grunde ergibt sich ein erhöhtes freies Spiel bei der Bewegung des Bremspedals im Anfangsstadiums des Niederdrükkens. Dieses erhöhte freie Spiel des Bremspedals führt zu einem Unsicherheitsgefühl des Fahrers. Da weiterhin der Fluiddruck, der in dem nach wie vor arbeitenden Bremssystem aufzubauen ist, unverändert oder unverstärkt bleibt und damit der Abbau des Fluiddrucks in dem anderen Bremssystem nicht ausgeglichen wird, sofern das Bremspedal nicht tiefer als gewöhnlich niedergetreten wird, empfindet der Fahrer weiterhin ein Gefühl der Gefahr beim Bremsen.

Die Kolben bei bekannten Tandemhauptzylindern sind so angeordnet, daß einer der Kolben in Bewegung gesetzt wird, nachdem der andere der Kolben bewegt worden ist. Zur Anpassung an die Axialbewegung der beiden Kolben, deren

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Bewegung zu unterschiedlichen Zeitpunkten eingeleitet wird, ist die Zylinderanordnung insbesondere in der Gesamtlänge groß und stellt nicht nur beträchtliche Raumanforderungen, sondern erhöht die Produktionskosten eines geteilten Bremssystems.

Die Erfindung befaßt sich mit einer Beseitigung dieser Nachteile herkömmlicher Tandemhauptzylinder für geteilte Hydraulikbremssysteme von Kraftfahrzeugen.

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Insbesondere soll erfindungsgemäß erreicht werden, daß der Tandemhauptzylinder Bremskräfte erzeugt, die annähernd oder praktisch unverändert sind, wenn einer der geteilten Bremskreise ausfällt. Die Erhöhung des freien Spiels des Bremspedals beim Auftreten von Fehlern in dem Bremssystem soll weitgehend eingeschränkt werden. Die Konstruktion soll raumsparend sein und insbesondere eine geringe Gesamtlänge aufweisen. Der Aufbau soll einfach und die Herstellung und der Betrieb sollen wirtschaftlich sein.

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Die erfindungsgemäße Lösung ergibt sich im einzelnen aus dem kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs.

Der erfindungsgemäße Tandemhauptzylinder zur Verwendung in einem geteilten Hydraulikbremssystem für die Vorder- und Hinterräder eines Kraftfahrzeugs umfaßt einen Fluid-Reservebehälter zur Speicherung eines Fluids für das Bremssystem, ein Zylindergehäuse mit einer länglichen Zylinderbohrung und primären und sekundären öffnungen in Axialabstand des Zylindergehäuses zur Herstellung von Verbindungen zwischen dem Reservebehälter und der Zylinderbohrung, primäre und sekundäre Kolben, die in Axialrichtung als eine Einheit innerhalb der Zylinderbohrung beweglich sind, wobei der sekundäre Kolben Axialbohrungsbereiche unterschiedlieher Querschnittsfläche aufweist, einen schwimmenden, axial beweglichen Kolben innerhalb der Bohrungsbereiche des sekundären Kolbens, wobei der primäre, der sekundäre und der schwimmende Kolben gemeinsam innerhalb der Zylinderbohrung

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primäre und sekundäre Druckkammern mit unterschiedlichem Volumen bilden, die mit dem Reservebehälter über die primären und sekundären öffnungen in Verbindung zu setzen sind, und wobei ferner eine der Druckkammern in Verbindung mit dem vorderen oder hinteren Bremskreis und die andere der Druckkammern in Verbindung mit dem anderen Bremskreis steht, Dichtungen, die mit dem primären und sekundären Kolben zwischen Positionen beweglich sind, in denen sie die primäre und die sekundäre Druckkammer gegenüber den primären und sekundären öffnungen isolieren bzw. verbinden, und Einrichtungen zur Begrenzung der Axialbewegung des schwimmenden Kolbens in bezug auf das Zylindergehäuse in beiden Richtungen.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 ist ein Schnitt einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen HauptZylinders; 20

Fig. 2 ist eine Explosionsdarstellung der Kolben in dem Hauptzylinder der Fig.1;

Fig. 3 ist ein Teillängsschnitt einer abgewandelten Ausführungsform gegenüber Fig.1 und 2;

Fig. 4 ist ein Teillängsschnitt ähnlich Fig.3, zeigt jedoch eine weitere Ausführungsform der Erfindung.
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Gemäß Fig.1 umfaßt ein Tandemhauptzylinder entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung ein feststehendes Zylindergehäuse 10, das von einer langgestreckten Zylinderbohrung 12 mit kreisförmigem Querschnitt durchsetzt ist, deren Querschnitt im wesentlichen über die Länge der Zylinderbohrung 12 gleichförmig ist. Die Zylinderbohrung 12 weist ein offenes erstes Ende 14 auf, das sich beispielsweise am rückwärtigen Ende des Zylindergehäuses 10 befinden soll. Ein geschlossenes zweites Ende 16 liegt entsprechend am vorderen Ende des Zylindergehäuses 12 und wird durch eine vordere Stirnwand 18 des Zylindergehäuses 10 verschlossen. Das Zylindergehäuse 10 weist einen oberen Wandbereich auf, an dem sich ein durchgehender, aufragender Flansch 20 befindet, dem ein Flüssigkeits-Reservebehälter 22 mit Hilfe geeigneter Befestigungseinrichtungen, wie etwa einer Klemmeinrichtung 24 befestigt ist. Der Reservebehälter 22 steht in Verbindung mit einem nicht gezeigten Flüssigkeits-Zufuhrbehälter über Schläuche 26, die vom oberen Ende des Reservebehälters 22 ausgehen. In nicht gezeigter Weise befindet sich der Zufuhrbehälter üblicherweise über dem Niveau des oberen Endes des Reservebehälters 22, so daß die in dem Zufuhrbehälter gespeicherte Flüssigkeit automatisch durch Schwerkraft durch die Schläuche 26 in den Reservebehälter 22 herabläuft. Der Reservebehälter 22 ist in der Zeichnung mit einem Flüssigkeitsstandsanzeiger 28 versehen, dessen Zweck bekannt ist und hier nicht erläutert werden soll.

Das Zylindergehäuse 10 weist in der oberen Wand primäre und sekundäre Lüftungsöffnungen 30 und 32 und primäre und sekundäre Ausgleichsöffnungen 34 und 36 auf, die jeweils eine Verbindung zwischen dem Reservebehälter 22 und der Zylinderbohrung 12 innerhalb des Zylindergehäuses 10 herstellen. Diese öffnungen 30,32,34,36 sind so in bezug zueinander angeordnet, daß die primären Lüftungs- und Ausgleichsöffnungen 30 und 34 im rückwärtigen Bereich der sekundären Lüftungs- und Ausgleichsöffnungen 32 und 36 jenseits eines mittleren, längsgerichteten Bereiches der Zy-

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linderbohrung 12 liegen und die primären und sekundären Lüftungsöffnungen 30,32 geringfügig rückwärts der primären und sekundären Ausgleichsöffnungen 34,36 angeordnet sind.
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Das Zylindergehäuse 10 enthält primäre und sekundäre Kolben 38,40, die axial innerhalb der Zylinderbohrung 12 verschiebbar sind. Wie genauer aus Fig.2 hervorgeht, weist der primäre Kolben 38 einen hohlen vorderen Stirnbereich 42 auf, der mit zwei im wesentlichen U-förmigen Schlitzen 44 und 44' versehen ist, die sich mit ihrer Längsrichtung im wesentlichen parallel zu der Mittelachse der Zylinderbohrung 12 und im wesentlichen parallel zu der Mittelachse des Kolbens 38 erstrecken und die an ihren jeweiligen vorderen Enden offen sind. Die Schlitze 44 und 44' liegen diametral gegenüber und sind im wesentlichen miteinander über die Mittelachse des Kolbens 38 hinweg ausgerichtet. Der primäre Kolben 38 weist weiterhin zwei axiale Vorsprünge 46 und 46' auf, die sich nach vorwärts von dem hohlen Stirnbereich 42 des Kolbens erstrecken und jeweils eine Seitenkante aufweisen, die geradlinig nach vorwärts von einem axialen Seitenkantenbereich der Schlitze 44 und 44' des Kolbens 38 ausgeht. Die axialen Vorsprünge 4 6 und 46' gehen in Schenkel 48 und 48' über, die im wesentlichen senkrecht und bogenförmig von den vorderen Enden der Vorsprünge 46 und 46' ausgehen und auf diese Weise Nuten 50 und 50' entlang der axial inneren Kanten der Schenkel 48 und 48' bilden, welche Nuten 50 und 50' angrenzend an die vorderen Enden der Schenkel 48 und 48' offen sind. Die axialen Vorsprünge 46 und 46' und die Schenkel 48 und 48' weisen jeweils einen bogenförmig um die Mittelachse des Kolbens 38 gekrümmten Querschnitt mit einem Krümmungsradius auf, der im wesentlichen gleich dem Krümmungsradius des hohlen Stirnbereiches 42 des Kolbens 38 ist. Außerdem sind der axiale Vorsprung 46 und der Schenkel 48 angrenzend an einen Schlitz 44 im wesentlichen symmetrisch zu dem axialen Vorsprung 46' und dem Schenkel 48' angrenzend

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an den anderen Schlitz 44' in bezug auf die Mittelachse des Kolbens 38.

Nunmehr soll wiederum auf Fig.1 Bezug genommen werden. Der primäre Kolben 38 ist weiterhin mit vorderen und rückwärtigen umlaufenden Nuten 52,54 und einer mittleren umlaufenden Nut 56 versehen, die mit ihrem vorderen Ende an die vordere umlaufende Nut 52 angrenzt und an ihrem rückwärtigen Ende gegenüber der rückwärtigen umlaufenden Nut 54 isoliert ist. Die axiale Nut 56 ist gegenüber der primären Lüftungsöffnung 30 ständig offen. Die vordere und rückwärtige umlaufende Nut 52,54 nehmen Dichtringe 58 und 60 fest auf, deren äußere Umfangsflache eng aber gleitend gegen die innere Umfangsflache des Zylindergehäuses 10 anliegen. Der vordere Dichtring 58 ist axial zusammen mit dem primären Kolben 38 zwischen einer ersten Position hinter der primären Ausgleichsöffnung 34 (Fig.1) und einer zweiten Position vor der Ausgleichsöffnung 34 beweglich. Der Kolben 38 weist in seinem rückwärtigen Endbereich eine längliche Senkbohrung 62 auf, die zum rückwärtigen Ende des Kolbens 38 offen ist. Eine Schubstange 64 zum Verschieben des Zylinders tritt in Axialrichtung in die Senkbohrung 62 ein und erfaßt mit ihrem vorderen Ende den Boden der Senkbohrung 62. In nicht gezeigter Weise steht die Schubstange 64 mit dem Bremspedal des Fahrzeugs über ein geeignetes mechanisches Gestänge in Verbindung, wie es allgemein üblich ist.

In diesem Falle kann die Schubstange entweder eine mechanische Schubstange sein, die direkt mit einem mechanischen Gestänge verbunden ist, oder es kann sich um eine hydraulische Schubstange handeln, die ein Teil einer bekannten, vakuum-betätigten Servobremse darstellt, die den Hauptzylinder mit der mechanischen Schubstange verbindet. Aus später erläuterten Gründen weist der Kolben 38 weiterhin eine axiale Nut 66 auf.

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Gemäß Fig.2 weist der sekundäre Kolben 40 einen hohlen
rückwärtigen Stirnbereich 68 auf. Der Stirnbereich 68 des Kolbens 40 ist ähnlich ausgebildet wie der zuvor erläuterte vordere Stirnbereich 4 2 des primären Kolbens 38. Er weist zwei im wesentlichen U-förmige Schlitze 70 und 70', axiale Vorsprünge 72 und 72' angrenzend an die Schlitze
70 und 70', Schenkel 74 und 74', die im Bogen von den
axialen Vorsprüngen 72 und 72' ausgehen, und Nuten 76,76' auf, die sich entlang den Schenkeln 74 und 74' erstrecken.

Die U-förmigen Schlitze 70 und 70' sind an ihren jeweiligen rückwärtigen Enden offen. Die axialen Vorsprünge 72
und 72' und die Schenkel 76 und 76* des Kolbens 40 weisen ähnliche Dimensionen auf wie die entsprechenden Teile des primären Kolbens 38, und die Kolben 38 und 40 sind so montiert, daß die Schenkel des einen Kolbens in den Nuten

hinter den Schenkeln des anderen Kolbens liegen. Wenn die Kolben 38 und 40 auf diese Weise zu einer Einheit montiert sind, gehen die Schlitze 46 und 46' in dem primären Kolben 38 in die Schlitze 70 und 70' in den sekundären

Kolben 40 über, so daß die beiden Kolben 38 und 40 gemeinsam zwei längliche Schlitze mit geschlossenen, gegenüberliegenden Enden bilden. Die Kolben 38 und 40 weisen in der montierten Stellung weiterhin eine durchgehende zylindrische Kammer auf, die zum Teil durch den offenen Innen- ■ raum des Kolbens 38 und zum Teil durch den offenen Innenraum des Kolbens 40 gebildet wird.

Wie in Fig.1 gezeigt ist, ist der sekundäre Kolben 40
weiterhin mit einer Mittelbohrung 78 versehen, die an ihrem rückwärtigen Ende an die obenerwähnte Kammer in den

beiden Kolben 38 und 40 angrenzt. Eine vordere Bohrung 80, deren Durchmesser geringer als derjenige der Mittelbohrung 78 ist, ist an ihrem rückwärtigen Ende in Richtung der
Mittelbohrung 7ö offen und steht an ihrem vorderen Ende

mit einem Innenraum in Verbindung, der zwischen dem Kolben 40 und der Innenfläche der zuvor erwähnten vorderen
Stirnwand 18 des Zylindergehäuses 10 gebildet wird. Daher

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weist der sekundäre Kolben 40 am vorderen Ende der Mittelbohrung 78 eine innere ringförmige Fläche 82 auf, deren inneres umlaufendes Ende das rückwärtige Ende der vorderen Bohrung 80 umgibt. Der sekundäre Kolben 40 ist mit einer äußeren, umlaufenden Nut 84 in demjenigen Bereich der Wand versehen, der die vordere Bohrung 80 umgibt. Eine äußere, umlaufende Nut 86 befindet sich im Abstand nach rückwärts in bezug auf die Nut 84. Die Nut 86 steht mit der Nut 84 über eine geeignete Anzahl von Kanälen 88 in Verbindung, die den Kolben 40 durchdringen. Die Nut 84 nimmt einen Dichtungsring 90 auf, dessen äußere Umfangsflache dicht, jedoch gleitend gegen die innere Umfangsflache des Zylindergehäuses 10 anliegt. Der Dichtungsring 90 ist axial zusammen mit dem Kolben 40 zwischen einer ersten Position hinter der sekundären Ausgleichsöffnung 36, jedoch vor der sekundären Lüftungsöffnung 32 (Fig.1) und einer zweiten Position vor der Ausgleichsöffnung 36 verschiebbar. Das Zylindergehäuse 10 ist auf seiner inneren Wandfläche, die den sekundären Kolben 40 umgibt, mit einer umlaufenden Nut 92 versehen, in die ein Dichtring 94 fest eingesetzt ist. Der Dichtring 94 steht mit der Wand des Kolbens 40, die die Mittelbohrung 78 umgibt,in enger, jedoch gleitender Verbindung.

Der Kolben 40 weist im Inneren einen schwimmenden Kolben 96 auf, der gleitend innerhalb der Mittelbohrung 78 in dem Kolben 40 angeordnet ist. Der schwimmende Kolben 96 ist mit einer umlaufenden Nut 98 versehen, die einen Dichtungsring 100 aufnimmt, der in enger, gleitender Berührung mit der inneren Umfangsfläche der erwähnten Wand des Kolbens 40 steht, die die Mittelbohrung 78 aufnimmt. Der Kolben 96 weist einen Steg 102 angrenzend an die umlaufende Nut 98 auf, der in Flächenberührung mit der erwähnten ringförmigen Fläche 82 am vorderen Ende der Mittelbohrung 78 des sekundären Kolbens 40 treten kann. Der Steg 102 des Kolbens 96 weist eine axiale Verlängerung 104 auf, die sich nach vorwärts von dem Steg 102 in die vordere Bohrung 80 in dem Kolben 40 hinein erstreckt. Die Verlängerung 104

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weist einen Querschnitt auf, der kleiner als der Querschnitt der Bohrung 80 ist, wie aus der Zeichnung hervorgeht.

Das Zylindergehäuse 10 weist einen im wesentlichen kegelstumpf förmigen inneren Ansatz 106 auf, der sich nach rückwärts von der zuvor erwähnten Stirnwand 18 des Zylindergehäuses 10 erstreckt und an seinem rückwärtigen Ende in einem vorbestimmten Abstand zu dem vorderen Ende 16 der Zylinderbohrung 12 ausläuft. Der kegelstumpfförmige Vorsprung 106 weist einen rückwärtigen Endbereich verringerten Durchmessers auf, der im wesentlichen in Axialrichtung mit der vorderen Verlängerung 104 des schwimmenden Kolbens 96 ausgerichtet ist, so daß die Verlängerung 104 mit ihrem vorderen Ende mit dem kegelstumpfförmigen Ansatz 106 in Berührung treten kann, wenn der Kolben 96 axial in Richtung des vorderen Endes 16 der Zylinderbohrung 12 bewegt wird. Mit anderen Worten, die vordere Verlängerung 104 des Kolbens 96 und der kegelstumpfförmige Ansatz 106 der Zylinderbohrung 12 bilden gemeinsam einen Anschlag zur Begrenzung der Vorwärtsbewegung des Kolbens 96. Der Kolben 96 weist weiterhin eine zylindrische Nut 108 auf, die an ihrem rückwärtigen Ende offen ist.

Die Dichtungsringe 58,60,90,94 und 100, die im vorliegenden Falle für den Hauptzylinder verwendet werden, sind als Lippendichtungen mit einem im wesentlichen U-förmigen Querschnitt ausgebildet und umfassen in radialem Abstand liegende innere und äußere ringförmige Lippenbereiche. Bekanntlich wird bei einem derartigen Dichtungsring der innere Lippenbereich radial nach innen und der äußere Lippenbereich radial nach außen vorgespannt, so daß sich eine gesteigerte Dichtungswirkung ergibt, wenn ein Fluiddruck in dem ringförmigen Zwischenraum zwischen dem inneren und äußeren Lippenbereich aufgebaut wird, der höher als der Fluiddruck hinter der Dichtung ist. Wenn umgekehrt der Fluiddruck hinter der Dichtung größer als der Fluiddruck in dem Zwischenraum zwischen den Lippenbereichen ist, wird

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der äußere Lippenbereich radial nach innen gedrückt, wie es für die Dichtungsringe 58,60,90 und 100 der Fall ist, oder der innere Lippenbereich wird radial nach außen gedehnt, wie beispielsweise bei dem Dichtungsring 94, so daß sich die Flüssigkeit entlang dem Dichtungsring hinter den Dichtungsring bewegen kann.

Wenn die Kolben 38 und 40 in der zuvor erwähnten Weise zusammengefügt sind, können sie als Einheit in der Zylinderbohrung 12 zwischen dem vorderen und hinteren Ende 14,16 der Zylinderbohrung 12 bewegt werden, so daß die Dichtungsringe 58 und 90 in den Kolben 38 und 40 zwischen ihren ersten und zweiten Positionen mitgenommen werden. Wenn weiterhin der schwimmende Kolben 96 in den sekundären Kolben 40 eingepaßt ist, entsteht in der Zylinderbohrung 12 des Zylindergehäuses 10 eine primäre Druckkammer 110 mit veränderlichem Volumen, die zum Teil durch die zuvor erwähnte, durchgehende zylindrische Kammer in der zusammengesetzten Einheit aus den Kolben 38 und 40 und zum Teil durch die Mittelbohrung 78 in dem Kolben 40 gebildet wird, die an die Kammer innerhalb der Kolben 38 und 40 angrenzt. Eine sekundäre Druckkammer 112 mit veränderlichem Volumen wird zum Teil durch den Zwischenraum zwischen dem vorderen Ende der Zylinderbohrung 12 und dem vorderen Ende des sekundären Kolbens 40 und zum Teil durch den zylindrischen Raum in der vorderen Bohrung 80 in dem Kolben 40 gebildet, der entsteht, wenn der Kolben 96 in eine Position verschoben ist, in der sein Stegbereich 102 in Berührung mit der ringförmigen Fläche 82 am vorderen Ende der Mittelbohrung 78 in dem Kolben 40 liegt, wie es in der Zeichnung gezeigt ist. Wenn der Kolben 96 in einer Relativposition zu dem Kolben 40 liegt, bei der der Stegbereich 102 nach rückwärts im Abstand von der ringförmigen Fläche 3 2 des Kolbens 40 angeordnet ist, besteht die erwähnte sekundäre Druckkammer 112 mit veränderlichem Volumen weiterhin aus dem Raum zwischen der ringförmigen Fläche 82 des Kolbens 40 und der vorderen Fläche des Stegbereiches 102 des Kolbens 96. Die Kolben 38 und 40 sind als Einheit in der Zylinderbohrung 12 derart

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verschiebbar, daß die Dichtungsringe 58 und 90 auf den Kolben in ihre jeweiligen ersten und zweiten Positionen bewegt werden, wenn die Kolben 38 und 40 in eine erste, rückwärtige und eine zweite, vordere axiale Position in der Zylinderbohrung 12 gelangen.

Die Kolben 38 und 40 sind in ihre zweite, rückwärtige Axialposition vorgespannt, das heißt nach rückwärts in der Zylinderbohrung 12. Dies geschieht mit Hilfe einer geeigneten Vorspanneinrichtung, wie etwa einer konischen Schraubendruckfeder 114, die mit einem Ende gegen die innere Oberfläche der vorderen Stirnwand 18 des Zylindergehäuses 10 und mit dem anderen Ende gegen die vordere Stirnfläche des sekundären Kolbens 38 anliegt, wie die Zeichnung zeigt. Die Schubstange 64 steht so in Eingriff mit dem primären Kolben 38, daß die Kolben 38 und 40 in der rückwärtigen ersten Axialposition verbleiben, wie in der Zeichnung gezeigt ist, wenn das Bremspedal, das mit der Schubstange 64 verbunden ist, gelöst ist, während die Kolben 38 und 40 in ihre vordere zweite Axialposition verschoben werden, wenn das Bremspedal niedergedrückt wird. Wenn daher das Bremspedal gelöst wird, werden die Dichtungsringe 58 und 90 in ihren ersten Positionen gehalten, so daß die primären und sekundären Ausgleichsöffnungen 34 5 und 36 freigegeben werden und eine Verbindung zwischen dem Reservebehälter 22 und den beiden Druckkammern 110 und 112 über die Ausgleichsöffnungen 34 und 36 herstellen. Wenn das Bremspedal über das freie Spiel hinweg niedergetreten wird, werden die Kolben 38 und 40 nach vorne in der Zylinderbohrung 12 in Richtung ihrer zweiten Axialposition gegen die Kraft der Schraubendruckfeder 114 verschoben, so daß die Dichtungsringe 58 und 90 über die primären und sekundären Ausgleichsöffnungen 34 und 36 hinweg nach vorne verschoben werden und eine Fluidverbindung zwischen dem Reservebehälter 22 und den primären und sekundären Druckkammern 110 und 112 unterbrochen wird.

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Das Zylindergehäuse 10 ist im Mittelbereich seiner längsgerichteten Wand mit einer radialen Durchgangsbohrung 116 versehen, die an einem Ende gegenüber der Zylinderbohrung 12 und am anderen Ende zur Außenseite des Zylindergehäuses 10 offen ist. Ein Loch oder eine Aussparung 118 ist an einem Ende gegenüber der Zylinderbohrung 12 offen und am anderen Ende geschlossen. Die Bohrungen oder Aussparungen 116 und 118 liegen diametral einander gegenüber und sind miteinander über die Mittelachse der Zylinderbohrung 12 hinweg ausgerichtet. Ein längliches Querglied 120, das im dargestellten Beispiel durch einen Stift gebildet wird, läuft durch die Durchgangsbohrung 116 hindurch und liegt mit seinem vorderen Endbereich dicht in der Aussparung 118. Das Zylindergehäuse 10 weist eine mit Innengewinde versehene Muffe 122 auf, deren Boden am äußeren Ende der Durchgangsbohrung 116 liegt. Ein mit Innengewinde und Außengewinde versehenes Sperrglied 124 ist in die Muffe 122 des Zylindergehäuses 10 eingeschraubt und hält das Querglied 120 innerhalb des Zylindergehäuses 10 fest. Das Querglied 120 weist einen radialen Vorsprung 126 auf, der durch eine Aussparung oder Nut in dem Zylindergehäuse 10 aufgenommen wird, so daß eine Drehung um die Achse in bezug auf das Zylindergehäuse 10 ausgeschlossen wird. Das Querglied 120 wird durch die länglichen Schlitze hindurchgeführt, die durch die Einheit der Kolben 38 und 40 gebildet werden, so daß diese Kolben nicht um die Mittelachse der Zylinderbohrung 12 in bezug auf das Zylindergehäuse 10 gedreht werden können. Das Querglied 120 kann die Kantenbereiche der Kolben 38 und 40 an den gegenüberliegenden Enden der langgestreckten Schlitze in der Einheit der beiden Kolben erfassen und dient somit zugleich zur Begrenzung der Bewegung der Kolben 38 und 40 in der Zylinderbohrung 12. Die Kolben 38 und 40 nehmen daher jeweils ihre erste und zweite Axialposition ein, wenn das Querglied 120 in Eingriff mit den Kantenbereichen der Kolben 38 und 40 am vorderen und rückwärtigen Ende der Schlitze in den Kolben steht. Das Querglied 120 ist fest mit einem ringförmigen Federsitz 128 verbunden, der in der Zylinderbohrung 12 hinter dem schwim-

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menden Kolben 96 liegt. Eine Schraubendruckfeder 130 stützt sich mit einem Ende gegen den Federsitz 128 und mit dem anderen Ende gegen die zuvor erwähnte zylindrische Nut 108 in dem Kolben 96 ab, so daß der Kolben 96 in bezug auf das Zylindergehäuse 10 und den sekundären Kolben 40 nach vorwärts, das heißt zum vorderen Ende des kegelstumpfförmigen Ansatzes 106 in dem Zylindergehäuse 10 vorgespannt wird.

Das Querglied 120 weist eine Radialbohrung 132 auf, die in Richtung der ersten Druckkammer 110 in der Zylinderbohrung 12 offen ist und im wesentlichen mit der Mittelachse der Zylinderbohrung 12 ausgerichtet ist. Das Querglied 120 ist weiterhin mit einem Axialkanal 134 versehen, der mit einem offenen Ende mit der Radialbohrung 132 in Verbindung steht und dessen anderes Ende zum äußeren Ende des Quergliedes 120 hin offen ist. Das Sperrglied 124, das das Querglied 120 an dem Zylindergehäuse 10 festlegt, ist mit einem Kanal 136 versehen, dessen eines Ende zum äußeren Ende des Axialkanals 134 in dem Querglied 120 offen ist, wie die Zeichnung zeigt. Zwischen dem Querglied 120 und dem Sperrglied 124 ist eine ringförmige Dichtung 138 angeordnet, die einen Austritt der Flüssigkeit aus den Kanälen 134 und 136 durch Zwischenräume zwischen dem Querglied 120 und dem Sperrglied 124 verhindert.

Ein mit Außengewinde versehener Zapfen 140 ist in das Sperrglied 124 eingeschraubt und mit einem Kanal 142 versehen, der mit dem Kanal 136 in dem Sperrglied in Verbindung steht. Der Zapfen 140 ist über eine geeignete Leitung oder einen Schlauch mit den vorderen oder hinteren Radzylindern verbunden. Zur Vereinfachung der Beschreibung sei angenommen, daß der Kanal 142 in dem Zapfen 140 mit den vorderen Radzylindern in Verbindung steht. Das Querglied 120 bei der Ausführungsform der Fig.1 dient daher nicht nur als Einrichtung zur Aufrechterhaltung der Winkelposition der Kolben 38 und 40 und zur Begrenzung der Axialbewegung dieser Kolben, sondern auch als Element zum Halten des

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Federsitzes 128 und zur Herstellung einer Fluidverbindung zwischen der ersten Druckkammer 110 in der Zylinderbohrung 12 und den vorderen Rad7yIindern. Der schwimmende Kolben 96 trägt an seinem rückwärtigen Ende ein Schließventil 144, das im wesentlichen mit der Radialbohrung 132 in dem Querglied 120 ausgerichtet ist. Das Schließventil 144 ist daher dazu geeignet, das äußere Ende der Radialbohrung 132 in dem Querglied 120 zu verschließen, wenn der schwimmende Kolben 96 in einer Axialposition angrenzend an das Querglied 120 verschoben worden ist. Daher dient das Querglied 120 weiterhin als Einrichtung zur Begrenzung der Rückwärtsbewegung des Kolbens 96 in bezug auf das Zylindergehäuse 10 und als Ventilsitz, der mit dem Schließventil 144 zusammenwirkt.

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Das Zylindergehäuse 10 ist weiterhin mit einer öffnung versehen, die in die sekundäre Druckkammer 112 mündet. Die öffnung 146 soll im angenommenen Beispiel mit den hinteren, nicht gezeigten Radzylindern in Verbindung stehen. Gewünschtenfalls kann die öffnung 146 jedoch mit den vorderen Radzylindern verbunden sein, wenn der Zapfen 140, dessen Kanal 142 mit der primären Druckkammer 110 verbunden ist, mit den hinteren Radzylindern in Verbindung stehen.

5 Zur Aufrechterhaltung der Winkelposition des primären Kolbens 38 in bezug auf das Zylindergehäuse 10 ist das Zylindergehäuse 10 weiterhin mit einer mit Gewinde ausgerüsteten Durchgangsbohrung 148 versehen, die auf die zuvor erwähnte Axialnut 66 in dem Kolben 38 ausgerichtet ist. Ein von außen eingeschraubter Gewindestift 150 tritt in die Durchgangsbohrung 148 ein und ragt in die Nut 66 in der dargestellten Weise hinein.

Anschließend soll die Arbeitsweise der zuvor erläuterten ersten Ausführungsform der Erfindung unter normalen Betriebsbedingungen eines Vorder- und Hinterradbremssystems sowie unter Bedingungen eines Fehlers im vorderen oder hinteren Bremssystem erläutert werden.

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Solange das Bremspedal nicht niedergetreten wird, bleiben die Kolben 38 und 40 in der ersten Axialposition in der Nahe des rückwärtigen Ende 14 der Zylinderbohrung 12, wie in Fig.1 gezeigt ist, da sie der Kraft der Schraubendruckfeder 114 unterliegen, die auf den sekundären Kolben 4O einwirkt. Die Dichtungsringe 58 und 90 auf den Kolben 38 und 4O liegen daher in ihrer ersten rückwärtigen Axialposition hinter den primären und sekundären Ausgleichsöffnungen 34 und 36. Die Ausgleichsöffnungen 34 und 36 sind daher in Verbindung mit den Druckkammern 110 und 112, die ihrerseits mit dem Reservebehälter 22 über die Ausgleichsöffnungen 34 und 36 in Verbindung stehen. In den beiden Druckkammern 110 und 112 wird daher nur ein solcher Fluiddruck erzeugt, der sich auf der Höhe der Flüssigkeitssäule in dem Reservebehälter 22 ergibt. Unter diesen Bedingungen wird im wesentlichen kein Fluiddruck in den vorderen und hinteren Radzylindern entwickelt.

Wenn das Bremspedal sodann über das Spiel hinaus niederge-

treten wird, wird die Schubstange 64 axial vorgeschoben, so daß die Kolben 38 und 4O als Einheit in der Zylinderbohrung 12 aus ihrer ersten Axialposition gegen die Kraft der Schraubendruckfeder 114 verschoben werden. Die Dichtungsringe 58 und 90 auf den Kolben 38 und 40 werden daher entweder in Positionen bewegt, in denen sie die Ausgleichsöffnungen 34,36 verschließen oder in Positionen vor den Ausgleichsöffnungen 34 und 36. Die Druckkammern 110 und 112 sind in diesem Falle gegenüber den Ausgleichsöffnungen 34 und 36 isoliert und damit von dem Reservebehäl- ter 22 getrennt. Wenn unter diesen Bedingungen das rückwärtige Bremssystem normal arbeitet, das heißt keine Fehler in seinen Flüssigkeitsleitungen aufweist, steigt der Fluiddruck in der sekundären Druckkammer 112 nach und nach, wenn das Bremspedal tiefer niedergetreten wird, so daß die sekundäre Druckkammer 112 axial durch den sekundären Kolben 40 zusammengezogen wird, der zum vorderen Ende 16 der Zylinderbohrung 12 bewegt wird. Der schwimmende Kolben 96 wird daher nach rückwärts in bezug auf das Zylindergehäuse

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10 und den sekundären Kolben 40 durch den Fluiddruck in der sekundären Druckkammer 112 gegen die Kraft der Schraubendruckfeder 130 verschoben, der auf den Kolben 96 einwirkt und die primäre Druckkammer 110 in Axialrichtung zusammendrückt. Wenn unter diesen Bedingungen das vordere Bremssystem ebenfalls normal arbeitet, wird der Fluiddruck in der primären Druckkammer 110 vergrößert, während die Druckkammer 110 zusanunengedrückt wird. Der Kolben 96 wird auf diese Weise axial in bezug auf das Zylindergehäuse 10 und den sekundären Kolben 14 verschoben, bis der Fluiddruck in der primären und der sekundären Druckkammer 110, 112 einander ausgleichen.

Wenn die Durchmesser der Zylinderbohrung 12 und der Mittelbohrung 78 in dem sekundären Kolben 40 mit D und d bezeichnet werden und die der Einheit der Kolben 38 und 40 durch die Schubstange 64 erteilte Kraft F ist, können der Fluiddruck Pf und Pr in der primären und sekundären Druckkammer 110 und 112 annähernd wie folgt angegeben werden: 20

Pf « F/(1T/4).D² (1)

Pr = F/(TT/4).d² (2),

wobei die Kräfte der Schraubendruckfedern 114 und 116 außer Betracht bleiben, da sie vernachlässigbar klein im Vergleich zu den Kräften sind, die sich durch die auf die Kolben 38,40 und 96 einwirkenden Fluiddrücke ergeben.

Der Fluiddruck Pf, der auf diese Weise in der primären Druckkammer 110 aufgebaut wird, wird über die Radialbohrung 132 und den Axialkanal 134 in dem Querglied 120 sowie die Kanäle 136 und 142 in dem Sperrglied 124 und dem Zapfen 140 an die vorderen Radzylinder weitergegeben, während der Fluiddruck Pr in der sekundären Druckkammer 112 über die öffnungen 146 an die hinteren Radzylinder gelangt. Die vorderen und hinteren Laufräder des Fahrzeuges werden daher bei Normalbetrieb durch die Bremskräfte gebremst, die proportional zu den Fluiddrücken Pf und Pr sind.

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Im Falle eines Fehlers in dem vorderen Bremssystem wird der Druck in dem vorderen Bremssystem abgebaut, so daß der Fluiddruck in der primären Druckkammer 110 verringert wird oder gänzlich entweicht. Wenn das Bremspedal unter diesen Bedingungen niedergetreten wird, wird lediglich der Druck in der sekundären Druckkammer 112 durch die Vorwärtsbewegung des sekundären Kolbens 40 in der Zylinderbohrung 12 vergrößert. Der schwimmende Kolben 96 wird daher axial entgegen der Kraft der zugehörigen Schraubendruckfeder 130 in seine rückwärtige Endstellung verschoben, und das Schließventil 144 wird gegen das Querglied 120 gedrückt, so daß das äußere Ende der Radialbohrung 132 in dem Querglied geschlossen und ein weiteres Austreten des Fluids aus der primären Druckkammer 110 verhindert wird. Unter diesen Bedingungen läßt sich der Fluiddruck Pr¹, der in der sekundären Druckkammer 112 entsteht, durch folgende Gleichung wiedergeben:

Pr' = F/(TT/4).(D² - d)²) (3)

Wenn in diesem Falle beispielsweise D = /2d beträgt, ergibt sich aus den Gleichungen 2 und 3:

Pr¹ = F/(TT/4). (D² - 1/2D²) = 2F/(7T/4)D² = 2Pr.

25

Das bedeutet, daß der Fluiddruck Pr¹, der aufgebaut wird, wenn das vordere Bremssystem ausfällt, den doppelten Wert des Fluiddrucks Pr unter normalen Betriebsbedingungen des Bremssystems annimmt. Wenn daher das vordere Bremssystem nicht mitarbeitet, sind die Bremskräfte, die auf die rückwärtigen Räder ausgeübt werden, im wesentlichen doppelt so groß wie die bei normalem Betrieb der vorderen und hinteren Bremssysteme ausgeübten Bremskräfte, so daß das Fahrzeug in angemessener Weise abgebremst werden kann. Wenn das Bremspedal sodann gelöst und die Einheit aus den Kolben 38 und 40 in ihre Ausgangsposition zurückbewegt wird, wird der schwimmende Kolben 96 in einer Axialposition gehalten,bei der das Schließventil 144 in Berührung mit dem Querglied 120

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entgegen der Kraft der Schraubendruckfeder 130 gehalten wird, da der Fluiddruck in der sekundären Druckkammer 112 aufgrund der Flüssigkeitssäule in dem Reservebehälter 22, der mit der sekundären Druckkammer 112 über die sekundäre Ausgleichsöffnung in Verbindung steht, auf den Kolben einwirkt, wobei die Schraubendruckfeder 130 so gewählt ist, daß ihre Kraft durch die Kraft des bestimmten Fluiddrucks · überwunden wird, der sich aus der Flüssigkeitssäule in dem Reservebehälter 22 ergibt und auf den schwimmenden Kolben 96 einwirkt.

Wenn in dem rückwärtigen Bremssystem ein Fehler auftritt, läuft die Flüssigkeit in dem rückwärtigen Bremssystem aus, so daß der Fluiddruck in der sekundären Druckkammer 112 verringert oder abgebaut wird. Der schwimmende Kolben 96 wird daher in seine vordere Axialposition in bezug auf den sekundären Kolben 40 teilweise durch die Kraft der Schraubendruckfeder 130 und teilweise durch den Fluiddruck in der primären Druckkammer 110 verschoben und mit seinem Stegbereich 102 in Berührung mit der inneren ringförmigen Fläche 82 des sekundären Kolbens 40 gehalten, wie die Zeichnung zeigt. Wenn unter diesen Bedingungen das Bremspedal niedergedrückt und die Kolben 38 und 40 rückwärts in der Zylinderbohrung 12 verschoben werden, wird der schwim-5 mende Kolben 96 ebenfalls zusammen mit dem Kolben 40 nach rückwärts verschoben, bis seine vordere Verlängerung 104 in Anschlag mit dem kegelstumpfförmigen inneren Ansatz 106 des Zylindergehäuses 10 gerät. Die primäre Druckkammer 110 wird auf diese Weise in Axialrichtung zusammengeschoben, während der primäre Kolben 38 vorwärts in Richtung des schwimmenden Kolbens 96 gegen die Kraft der Schraubendruckfeder 114 verschoben wird. Auf diese Weise wird der Fluiddruck in der primären Druckkammer 110 vergrößert und in den vorderen Radzylindern ein höherer Druck entwickelt. Der Fluiddruck Pf, der auf diese Weise in der primären Druckkammer 110 aufgebaut wird, läßt sich durch folgende Gleichung wiedergeben:

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Pf = F/(TT/4).d². (4)

Wenn als Beispiel angenommen werden soll, daß D = /2d ist, wie zuvor angegeben wurde, ergibt sich für den Wert Pf aus den Gleichungen 1 und 4:

Pf = F/Cnr/4). (1/2).D²
= 2F/(TZ74).D² = 2Pf.

Der Fluiddruck Pf, der beim Auftreten eines Fehlers in dem rückwärtigen Bremssystem aufgebaut wird, ist daher gegenüber dem Fluiddruck Pf bei normalen Betriebsbedingungen des Bremssystems verdoppelt. Wenn das rückwärtige Bremssystem ausfällt, werden daher die Bremskräfte, die auf die vorderen Räder ausgeübt werden, im wesentlichen gegenüber den normalen Bremskräften verdoppelt.

Wenn daher das Bremspedal unter Bedingungen niedergetreten wird, bei denen im vorderen oder hinteren Bremssystem des Fahrzeugs ein Fehler aufgetreten ist, wird der schwimmende Kolben 96 über einen Abstand verschoben, der im wesentlichen gleich dem Axialabstand zwischen dem Querglied 120 und dem rückwärtigen Ende des Schließventils 144 an dem Kolben 96 in dem sekundären Kolben 40 in dessen erster Axialposition oder gleich dem Abstand zwischen dem rückwärtigen Ende des kegelstumpfförmigen Ansatzes 106 an dem Zylindergehäuse 10 und dem vorderen Ende der vorderen Verlängerung 104 des schwimmenden Kolbens 96 in dem sekundären Kolben 40 in dessen erster Axialposition ist. Ein derartiger Abstand führt zu einer Vergrößerung des Abstandes des freien Spiels in dem Bremspedal aus der vollständig gelösten Position in die Eingriffsposition. Die Vergrößerung des Spiels in dem Bremspedal aufgrund eines Fehlers im vorderen oder hinteren Bremssystem ist aus diesem Grunde auf einen geringen Wert begrenzt und wesentlich geringer, als es bei geteilten vorderen und hinteren Bremskreisen unter Verwendung herkömmlicher Tandemhauptzylinder der Fall ist, bei denen ein wirksamer Bremsfluiddruck für ein Bremssystem, das in aus-

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reichendem Maße in Betrieb bleibt, nicht aufgebaut wird, bevor eine der Druckkammern vollständig zusammengeschoben ist.

Der erfindungsgemäße Tandemhauptzylinder ermöglicht es daher nicht nur, einen angemessenen Bremsfluiddruck im Falle eines Fehlers im vorderen oder hinteren Bremssystem aufzubauen, sondern er schließt zugleich ein Unsicherheitsgefühl aus, dem der Fahrer anderenfalls ausgesetzt wäre. Da im übrigen der primäre und der sekundäre Kolben 38,40 als Einheit bewegt werden, wenn das Bremspedal über das Spiel hinaus niedergetreten wird, können die primäre und die sekundäre Ausgleichsöffnung 34,36 in dem Zylindergehäuse 10 gleichzeitig durch die Dichtungsringe 58 und 90 geschlossen werden, die auf den Kolben 38 und 40 angebracht sind. Aus diesem Grunde kann der Hub der Kolben 38 und 40 und damit die Gesamtlänge des Zylindergehäuses erheblich im Vergleich zu bekannten Tandemhauptzylindern verringert werden, bei denen eine der Ausgleichsöffnungen durch die Bewegung des einen Kolbens geschlossen wird, der durch den Fluiddruck in Bewegung gesetzt wird, der durch Schließen der anderen Ausgleichsöffnung entsteht. Die Gesamtlänge des Zylindergehäuses 10 verringert sich daher, und die Abstände zwischen den Offnungen 30,32,34 und 36, 5 die eine Fluidverbindung zwischen der Zylinderbohrung 12 und dem Reservebehälter 22 herstellen, werden ebenfalls verringert. Daher reicht ein Reservebehälter für einen Hauptzylinder im Gegensatz zu herkömmlichen Konstruktionen aus, bei denen jeweils ein Reservebehälter für die primäre und die sekundäre Druckkammer erforderlich sind.

Fig.3 und 4 veranschaulichen Abwandlungen der ersten Ausführungsform gemäß Fig.1 und 2. Die Ausführungsformen der Fig.3 und 4 stimmen weitgehend mit der ersten Ausführungsform überein. Abgesehen von der Anordnung zur Begrenzung der Rückwärtsbewegung des schwimmenden Kolbens 96 und der Anordnung der Verbindung der primären Druckkammer 110 mit den Radzylindern. In Fig.3 und 4 sind daher gleiche Teile

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mit denselben Bezugsziffern wie in Fig.1 versehen.

In Fig.3 ist eine abgewandelte Tandemhauptzylinderanordgezeigt, die ein massives Querglied 120' im Gegensatz zu dem Querglied 120 der Ausführungsform gemäß Fig.1 und 2 aufweist. Ähnlich wie das Querglied 120 gemäß Fig.1 ist das massive Querglied 120' durch die Durchgangsbohrung 116 in dem Zylindergehäuse und durch die länglichen Schlitze in der Einheit aus den Kolben 38,40 hindurchgeführt und mit dem vorderen Endbereich in die Aussparung 118 eingepaßt, die in dem Zylindergehäuse 10 gegenüber der Durchgangsbohrung 116 in bezug auf die Zylinderbohrung 12 angeordnet ist.

Das massive Querglied 120' kann durch eine gewöhnliche Schraube gebildet werden, die in die Aussparung 118 in der gezeigten Weise eingeschraubt ist. Der Federsitz 128, der die Schraubendruckfeder 130 für den schwimmenden Kolben 96 abstützt,ist fest an dem Querglied 120¹ angebracht.

Das massive Querglied 120* des TandemhauptZylinders gemäß Fig.3 dient daher lediglich als Einrichtung zur Aufrechterhaltung der Winkelposition der Kolben 38 und 40 in bezug auf das Zylindergehäuse 10, als Einrichtung zur Begrenzung der Vorwärts- und Rückwärtsbewegung der Kolben 38 und 40 und als Stütze für die Schraubendruckfeder 130 in bezug auf den Kolben 96.

Das Zylindergehäuse 10 ist mit einer Fluid-Öffnung 152 versehen, die ständig in Richtung der ersten Druckkammer 110 über einen der länglichen Schlitze in den Kolben 38 und 40 offen ist. In nicht gezeigter Weise steht die Öffnung 152 in Verbindung mit den vorderen oder hinteren Radzylindern über eine geeignete Leitung. Bei dieser Anordnung der Öffnung 152 wird der Dichtungsring zwischen dem sekundären Kolben 40 und dem schwimmenden Kolben 96 den Fluiddrücken in beiden Druckkammern 110 und 112 ausgesetzt, wenn beide Bremskreise arbeiten. Daher weist der spezielle Dichtungsring 100' die in Fig. 3 gezeigte X-Form auf. Die

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Arbeitsweise des TandemhauptZylinders entspricht im wesentlichen derjenigen der ersten Ausführungsform, so daß auf die entsprechenden Ausführungen verwiesen werden kann.
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Gemäß Fig.4 ist das Zylindergehäuse 10 im Gegensatz zu den Bohrungen 116 und 118 bei der ersten Ausführungsform mit einer Gewindebohrung 154 versehen, die in Richtung eines der länglichen Schlitze in den Kolben 38 und 40 offen ist. Eine Schraube 156 oder ein anderes, mit Außengewinde versehenes Teil ist in die Gewindebohrung 154 eingeschraubt und ragt in einen der Schlitze der Kolben 38 und 40 hinein. Die Schraube 156 hält daher die Winkelposition der Kolben 38 und 40 in bezug auf das Zylindergehäuse 10 aufrecht und begrenzt den Hub der Kolben 38 und 40. Das Zylindergehäuse 10 weist ebenfalls eine Fluidöffnung 152 auf, die eine ständige Verbindung zwischen der ersten Druckkammer 110 in dem Zylindergehäuse 10 und dem vorderen oder hinteren Bremskreis über einen der länglichen Schlitze in den Kolben 38 und 40 aufrechterhält, wie es bei der Ausführungsform der Fig.3 der Fall ist.

Der kegelstumpfförmige innere Ansatz 106 des Zylinderge-5 häuses 10 ist mit einem länglichen, zylindrischen Hohlraum 158 und einer Bohrung 160 in dem rückwärtigen Stirnwandbereich des Ansatzes 106 versehen. Ein Ende der Bohrung mündet in den Hohlraum 158 und das andere ist gegenüber der Zylinderbohrung 12, oder genauer gegenüber der zweiten Druckkammer 112 in dem Zylindergehäuse 10 offen. Der Hohlraum 158 und die Bohrung 160 weisen Mittelachsen auf, die im wesentlichen mit der Mittelachse der Zylinderbohrung 12 ausgerichtet sind. Der in diesem Falle mit 96* bezeichnete schwimmende Kolben weist eine vordere Kolbenstange 162 auf, die von der Verlängerung 104 des Kolbens 96' in den Hohlraum 158 durch die Bohrung 160 in dem Ansatz 106 eintritt. Die Kolbenstange 162 des Kolbens 96* endet in einem erweiterten Endbereich 164, der axial in-

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nerhalb des Hohlraumes verschiebbar ist. Eine Schraubendruckfeder 166 stützt sich mit ihrem vorderen Ende an dem Endbereich 164 und mit ihrem rückwärtigen Ende an der inneren Fläche des ringförmigen rückwärtigen Stirnwandbereiches des Ansatzes 106 ab, wie es in der Zeichnung gezeigt ist, so daß der Kolben 96' nach forwärts verschoben wird. Der erweiterte vordere Endbereich 164 des schwimmenden Kolbens 96' kann eine nicht gezeigte Lüftungsöffnung aufweisen, so daß die Bewegung des Kolbens 96' durch Kompression oder Expansion des Fluids in dem Hohlraum 158 behindert wird. Zur Begrenzung der rückwärtigen Verschiebung des Kolbens 96' ist daher bei der Ausführungsform der Fig.4 eine Anordnung vorgesehen, die den Hohlraum 158 und die Bohrung 160 in dem kegelstumpfförmigen Ansatz 106 des Zylindergehäuses 10 und die Kolbenstange 162 mit dem erweiterten Endbereich 164 des Kolbens 96' umfaßt. Die Schraubendurckfeder 166 ist eine Alternative zu der Schraubendruckfeder 130 bei den Ausführungsformen gemäß Fig.1 und 3. Daher ist die Arbeitsweise der Ausführungsform der Fig.4 ebenfalls im wesentlichen die gleiche wie bei der Ausführungsform der Fig.1. Der schwimmende Kolben 96' bei der Ausführungsform der Fig.4 ist ebenfalls mit einem Dichtungsring 100' mit einem im wesentlichen X-förmigen Querschnitt versehen, und zwar aus demselben Grunde, wie er für die Ausführungsform der Fig.3 erläutert wurde.

Im Falle der Ausführungsform der Fig.3 ist es der Abstand zwischen dem massiven Querglied 120' und dem rückwärtigen Ende des Kolbens 96', der eine Vergrößerung des Spiels des Bremspedals beim Ausfallen des vorderen Bremssystems bewirkt, wie aus der vorstehenden Beschreibung hervorgeht. Eine derartige Vergrößerung des freien Pedalspiels ergibt sich bei der Ausführungsform der Fig.4 durch den Abstand des erweiterten vorderen Endbereichs 164 des Kolbens 96* bei der Rückwärtsbewegung innerhalb des Hohlraumes 158 in dem kegelstumpfförmigen Ansatz des Zylindergehäuses 10.

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Claims

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Patentansprüche

ί "\J Tandemhauptzylinder für geteilte Hydraulikbremssysteme für die Vorder- und Hinterräder eines Kraftfahrzeugs, mit einem Flüssigkeits-Reservebehälter zur Aufnahme einer Flüssigkeit für das Bremssystem und einem Zylindergehäuse mit einer länglichen Zylinderbohrung und primären und sekundären öffnungen in Axialabstand in bezug auf das Zylindergehäuse zur Herstellung einer Verbindung zwischen dem Reservebehälter und der Zylinderbohrung, gekennzeichnet durch primäre und sekundäre Kolben (38, 40), die axial in bezug auf die Zylinderbohrung (12) als eine Einheit verschiebbar sind, wobei der sekundäre Kolben (40) Axialbohrungsbereiche unterschiedlicher Querschnittsfläche aufweist, einen schwimmenden Kolben (96), der axial innerhalb der Axialbohrungsbereiche des sekundären Kolbens verschiebbar ist, wobei der primäre, der sekundäre und der schwimmende Kolben (38,40,96) gemeinsam innerhalb der Zylinderbohrung (12) primäre und sekundäre Druckkammern (110,

112) veränderlichen Volumens bilden, die mit dem Reservebehälter (22) über die primären und sekundären öffnungen (30,32,34,36) in Verbindung zu setzen sind, und wobei eine der Druckkammern (110,112) mit dem vorderen Bremskreis und die andere mit dem hinteren Bremskreis in Verbindung steht, durch Dichtungsringe (58,90), die mit den primären und sekundären Kolben (38,40) zwischen Positionen beweglich sind, in denen sie einerseits die Druckkammern (110,112) gegenüber den primären und sekundären öffnungen (30,32,34,36) verschließen und andererseits eine Verbindung herstellen, und Einrichtungen (104,106,120...) zur Begrenzung der Axialbewegung des schwimmenden Kolbens (96) in beiden Richtungen in bezug auf das Zylindergehäuse (10).
2. Tandemhauptzylinder nach Anspruch 1, dadurch g e kennzeichnet, daß die primären und sekundären Kolben (38,40) in Axialrichtung und ümfangsrichtung miteinander verriegelt sind.

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3. Tandemhauptzylinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die primären und sekundären Kolben (38,40) einen hohlen axialen Stirnbereich (42,68) mit zwei axialen Schlitzen (44,44';7O,7O') aufweisen, die zum freien Ende hin offen sind und einander diametral über die Mittelachse der Kolben hinweg gegenüberliegen, daß die Schlitze in die jeweiligen Schlitze des anderen Kolbens übergehen und daß die Kolben gemeinsam einen längsgerichteten Schlitz mit geschlossenen, gegenüberliegenden Axialenden bilden.
4. Tandemhauptzylinder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die primären und sekundären Kolben (38,40) zwei axiale Vorsprünge (46,46';72,72 ·) aufweisen, die von den Stirnbereichen (42,68) ausgehen und Schenkel (48,48*;74,74') tragen, die im wesentlichen senkrecht zu den freien Enden der VorSprünge in Umfangsrichtung der Kolben verlaufen und Nuten (50,5O¹;76,76') entlang den axialen inneren Kanten der Schenkel bilden, wobei die Schenkel beider Kolben in die Nuten des jeweils anderen Kolbens eingreifen.
5. Tandemhauptzylinder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß ein Querglied (120) fest in dem Zylindergehäuse (10) angebracht ist und sich diametral durch die Zylinderbohrung (12) erstreckt, welches Querglied durch die längsgerichteten Schlitze innerhalb der primären und sekundären Kolben (38,40) hindurchtritt.
6. Tandemhauptzylinder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Stirnbereiche (42,68) der primären und sekundären Kolben (38,40) eine in Axialrichtung offene Kammer an den freien Enden bilden, und daß die Kammern beider Kolben (38,40) gemeinsam einen Teil der primären Druckkammer (110) bilden.
7. Tandemhauptzylinder nach Anspruch 6, dadurch g e -

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kennzeichnet , daß die Axialbohrungsbereiche in dem sekundären Kolben (40) eine Mittelbohrung (78), die an einem Axialende in die axiale Kammer in den Endbereichen der Kolben (38,40) mündet, und eine endseitige Bohrung(80) umfassen,die an einem Axialende offen ist und am anderen Axialende in die Mittelbohrung (78) mündet, wobei die endseitige öffnung (80) im Querschnitt kleiner als die Mittelbohrung (78) ist und einen Teil der sekundären Druckkammer (112) bildet.

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8. Tandemhauptzylinder nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß der schwimmende Kolben (96) axial in der Mittelbohrung (78) verschiebbar ist und eine axiale Verlängerung (104) aufweist, die axial in die endseitige Bohrung (80) hineinschiebbar ist, und daß das Zylindergehäuse (10) einen inneren Vorsprung (106) aufweist, der axial in die zweite Druckkammer (112) hinein in Richtung der Verlängerung (104) vorspringt, wobei der schwimmende Kolben (96) axial innerhalb der Zylinderbohrung (12) zwischen einer ersten Position an einem Axialende, in der er das Querglied (120) erfaßt, und einer zweiten Position verschiebbar ist, in der die Verlängerung (104) in Berührung mit dem vorderen Ende des Ansatzes (106) tritt.
9. Tandemhauptzylinder nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß das Querglied (120) mit einer Radialbohrung (132) versehen ist, die in die primäre Druckkammer (110) und einen Axialkanal (134) mündet, der mit der Radialbohrung verbunden ist, daß der Axialkanal

(134) in Verbindung mit einem der vorderen und hinteren Bremskreise steht, und daß der schwimmende Kolben (96) in der ersten Axialposition die Radialbohrung (132) verschließt.
10. Tandemhauptzylinder nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß der schwimmende Kolben (96) an seinem dem Querglied (120) zugewandten Ende ein

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Schließventil (144) trägt, das in Berührung mit dem Querglied treten und die Radialbohrung (132) in der ersten Axialposition des Kolbens (96) verschließen kann.
11. Tandemhauptzylinder nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß der Kolben (96) durch eine Vorspanneinrichtung (130) von dem Querglied (120) fortgeschoben ist.
12. Tandemhauptzylinder nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch einen ringförmigen Lippen-Dichtungsring (100) zwischen dem schwimmenden Kolben (96) und dem sekundären Kolben (40), der die Druckkammern (110,112) hermetisch unterteilt und in der Mittelbohrung (78) des sekundären Kolbens (40) angeordnet ist und einen im wesentlichen U-förmigen Querschnitt aufweist.
13. Tandemhauptzylinder nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß das Zylindergehäuse (10) ei- ne Fluid-Öffnung (152) aufweist, die ständig in Richtung der primären Druckkammer (110) über einen der Schlitze (44,44';70,70¹) in den Kolben (38,40) offen ist und mit einem der vorderen und hinteren Bremssysteine in Verbindung steht.

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14. Tandemhauptzylinder nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch eine Vorspanneinrichtung (130), die den schwimmenden Kolben (96) axial von dem Querglied (120*) fort vorspannt.

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15. Tandemhauptzylinder nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch einen Lippen-Dichtungsring (100*) zwischen dem schwimmenden Kolben (96) und dem sekunderen Kolben (40), der die primäre und sekundäre Druckkammer (110,112) in der Mittelbohrung (78) des sekundären Kolbens (40) hermetisch voneinander trennt und einen im wesentlichen X-förmigen Querschnitt aufweist.

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16. Tandemhauptzylinder nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch einen inneren, axial vorspringenden Ansatz (1O6) in der sekundären Druckkammer (112), der einen axialen Hohlraum (158) und eine axiale Bohrung (16O) aufweist, die im wesentlichen mit dem schwimmenden Kolben (96) in Axialrichtung ausgerichtet sind, wobei eine axiale Verlängerung (104) von dem Kolben (96) in Richtung der sekundären Druckkammer (112) und des Ansatzes (106) des Zylindergehäuses ausgeht und die Verlängerung mit ihrem freien Ende mit dem Ansatz in Eingriff treten kann, und wobei ferner eine Kolbenstange (132) axial von der Verlängerung (1O4) in den Hohlraum (158) durch die Bohrung (160) eintritt und einen erweiterten Endbereich (164) am freien Ende aufweist, der innerhalb des Hohlraums (158) zwischen den

Enden des Hohlraumes als Axialbegrenzung verschiebbar ist.
17. Tandemhauptzylinder nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet , daß das Zylindergehäuse (10) eine Fluid-Öffnung (152) aufweist, die ständig mit der primären Druckkammer (110) über die länglichen Schlitze (44,44';7O, 70') in den Kolben (38,40) in Verbindung steht und mit einem der vorderen oder hinteren Bremssysteme in Verbindung ist.
18. Tandemhauptzylinder nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch ein quergerichtetes Glied (156), das fest an dem Zylindergehäuse (10) angebracht ist und in Radialrichtung in die Zylinderbohrung (12) durch einen der länglichen Schlitze (44,44·;7O,7O^f) innerhalb der KoI- ben (38,4O) eintritt.
19. Tandemhauptzylinder nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch eine Vorspanneinrichtung (166), die den schwimmenden Kolben (96) in Axialrichtung im Sinne einer Verkleinerung der sekundären Druckkammer (112) vor spannt.

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20. Tandemhauptzylinder nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet , daß die Vorspanneinrichtung (166) innerhalb des Hohlraums (158) angeordnet ist und sich an dem erweiterten Bereich (164) abstützt.
21. Tandemhauptzylinder nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch einen Lippen-Dichtungsring (100*) zwischen dem schwimmenden Kolben (96) und dem sekundären Kolben (40), der die primäre und sekundäre Druckkammer innerhalb der Mittelbohrung (78) hermetisch unterteilt und einen im wesentlichen X-förmigen Querschnitt aufweist.
22. Tandemhauptzylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Dichtungsringe durch Lippendichtungen mit im wesentlichen U-förmigem Querschnitt gebildet sind, die in umlaufenden Nuten (84,86...) in der äußeren Umfangswand der Kolben (38, 4O) festgelegt sind.
23. Tandemhauptzylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine erste Vorspanneinrichtung* (114) zum Vorspannen des ersten und zweiten Kolbens (38,40) im Sinne einer Vergrößerung der sekundären Druckkammer (112) und eine zweite Vorspannein richtung (130) zum Vorspannen des schwimmenden Kolbens (96) in Axialrichtung in bezug auf das Zylindergehäuse (10) im Sinne einer Verkleinerung der sekundären Druckkammer (112).
24. Tandemhauptzylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß der primäre Kolben (38) eine axiale Nut (66) in der äußeren Umfangswand aufweist und daß ein längliches Glied (156) durch die Wand des Zylindergehäuses (10) radial in die

Nut eintritt.
25. Tandemhauptzylinder nach einem der vorhergehenden

Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß der

7098A4/085Ö

TER MEER-MÜLLER-STEINMEISTER Kissan Motor CO.

primäre Kolben (38) mit dem Bremspedal des Fahrzeugs in Verbindung steht.

709844/0850