DE3302484C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Geberzylinder, insbesondere für hydraulische Betätigungseinrichtungen in Kraftfahr­ zeugen, mit einer in einem Gehäuse ausgebildeten Stufen­ bohrung zur Aufnahme eines Kolbens, der mit dem kleineren Bohrungsabschnitt einen Druckraum und mit dem größeren Bohrungsabschnitt einen Ausgleichsraum bildet, wobei ein von einer Nachlaufkammer in die Stufe verlaufender, erster Kanal in Lösestellung des Kolbens über einen bei Betätigung des Kolbens durch ein Ventil schließbaren zweiten Kanal verbunden ist, der in die Druckkammer mündet.

Bei einem bekannten Geberzylinder dieser Art (DE-OS 30 21 893) sind in Lösestellung des Kolbens der Ausgleichsraum und der Druckraum über den ersten und zweiten Kanal mit der Nachlaufkammer verbunden. Eine Druckprüfung dieses Geberzylinders beispielsweise am Fahrzeug ist nur durch Betätigung eines Pedals möglich, da erst nach Schließen des Ventils im Druckraum ein Druck aufgebaut wird und dieser, falls eine undichte Stelle an den Dichtmanschetten bzw. der Zylinderbohrung vorhanden ist, sich über die Dichtmanschetten abbaut. Dieser Druckabbau wird gleichzeitig über ein mit dem Druckraum verbundenes Meß­ gerät ermittelt. Diese Messung ist aber zeitraubend und recht ungenau, da zur Messung zwei Personen benötigt werden und ein genau einzuhaltender Prüfdruck über das Pedal schwer einstellbar ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Geberzylinder der eingangs genannten Art bei annähernd gleichem Herstellungsaufwand derart einfach zu gestalten, daß eine Druckprüfung von nur einer Person und ohne Betätigung des Pedals schnell und zuverlässig durchgeführt werden kann.

Diese Erfindung wird dadurch gelöst, daß der erste Kanal zwischen der Stufe und dem zweiten Kanal gegenüber dem Ausgleichsraum druckdicht verschlossen ist, und daß im Gehäuse ein dritter Kanal ausgebildet ist, der von der Stufe zu einem separaten Anschluß in der Nachlaufkammer verläuft.

Hierdurch ist der Druckraum speziell über einen separaten Kanal mit dem Ausgleichsraum verbunden. Durch diese Anordnung kann beispielsweise nach druckdichtem Aufsetzen eine Drucksonde auf den separaten Anschluß und gleichzeitigem Druckaufbau der sich anschließende Druck­ abfall im Druckraum gemessen werden, falls eine Un­ dichtigkeit an der Dichtmanschette bzw. Zylinderbohrung vorhanden ist.

Es ist vorteilhaft, daß der separate Anschluß eine Dicht­ fläche besitzt, deren achsparallele Projektion durch die Öffnung der Nachlaufkammer verläuft. Hierdurch ist es möglich, daß eine Drucksonde von außen auf den separaten Anschluß gesetzt werden kann. Es ist aber auch möglich, eine Druckprüfung bereits nach der Montage eines Hauptzylinders durchzuführen. Ist auf den Ringstutzen der Nachlaufkammer ein Auslaufstutzen eines Ausgleichsbe­ hälters befestigt, so muß hierbei die Öffnung für den Verschlußdeckel des Ausgleichsbehälters etwa senkrecht oberhalb des Auslaufstutzens und der Nachlaufkammer aus­ gebildet sein; damit eine Drucksonde leicht und druck­ dicht aufgesetzt werden kann.

Eine einfache Herstellung des Gehäuses wird dadurch er­ reicht, daß der zweite Kanal radial von außen in das Ge­ häuse dringt und den ersten Kanal im wesentlichen senk­ recht schneidet und gegenüber der Atmosphäre druckdicht verschlossen ist.

Der Geberzylinder läßt sich besonders einfach herstellen, wenn der dritte Kanal in den separaten Anschluß mündet und an der Stufe im Bereich des ersten Kanals und des dritten Kanals eine im Querschnitt, der rechtwinklig zur Längsachse verläuft, eine sichelförmige Vertiefung ausgebildet ist. Hierdurch wird ein in gußtechnischer Hin­ sicht sehr einfach gestaltetes Gehäuse geschaffen, das beispielsweise im Druckguß-Verfahren hergestellt werden kann, wobei der zur Herstellung der Stufenbohrung und des dritten Kanals notwendige Kern bei jedem neuen Gießvor­ gang stets wieder verwendet werden kann. Der besonders günstige Querschnitt sowie das große Volumen des dritten Kanals verhindert ein frühzeitiges Durchbrennen des zur Herstellung des dritten Kanals verwendeten metallischen oder keramischen Kerns.

Es ist besonders vorteilhaft, daß der erste Kanal aus einer zylindrischen Bohrung besteht. Hierdurch kann eine äußerst einfache Abdichtung der Bohrung gegenüber dem Ausgleichsraum hergestellt werden, wie dies beispiels­ weise durch Einpressen einer Kugel in die Bohrung er­ reicht wird. Die Bohrung wird beispielsweise durch mechanische Bearbeitung hergestellt und kann dabei in einem besonders geringen Abstand zum gegossenen dritten Kanal verlaufen. Es ist aber auch denkbar, einen zylindrischen Kern zur Herstellung der Bohrung während des Gießvorgangs zu verwenden.

Es ist für die Herstellung des Gehäuses besonders vor­ teilhaft, wenn die Anschlüsse von Sacklöchern ge­ bildet werden, die vom Boden der Nachlaufkammer ausgehen und im wesentlichen parallel zur Wandung der Nach­ laufkammer verlaufen und den jeweils ihnen zugeordneten Kanal schneiden.

Da die zentrale Öffnung der Nachlaufkammer besonders durch den Auslaufstutzen eines Ausgleichsbehälters zentral eingeengt wird, ist es vorteilhaft, daß der Mittelpunkt der Öffnung der Nachlaufkammer auch der Mittelpunkt der Dichtfläche ist und daß außerhalb der Dichtfläche der separate Anschluß in die Nachlaufkammer mündet. Diese Anordnung gestattet ein blindes Einsetzen der Drucksonde in die Öffnung der Nachlaufkammer. Weiter­ hin ist gewährleistet, daß eine Druckprüfung nur an dem ersten Kanal vorgenommen werden kann, da der dritte Kanal seitlich neben dem ersten Kanal verläuft und daher von der Öffnung der Nachlaufkammer bei montiertem Ausgleichsbehälter nicht erreichbar ist.

Damit der Querschnitt des dritten Kanals an der Zylinder­ bohrung möglichst klein ist und gleichzeitig eine gute Entlüftbarkeit des Geberzylinders gewährleistet wird, ist es vorteilhaft, wenn der Schnittpunkt des ersten und des zweiten Kanals im wesentlichen auf der zur Längsachse senkrechten Gerade des Gehäuses liegt und die Einmündung des ersten Kanals an der Stufe so gelegt ist, daß über die Einmündung an der Stufe des dritten Kanals eine einwandfreie Entlüftung des Geberzylinders erfolgen kann.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher be­ schrieben. Es zeigt

Fig. 1 Längsschnitt durch einen Geberzylinder gemäß der Erfindung,

Fig. 2 Draufsicht auf den Geberzylinder gemäß Fig. 1,

Fig. 3 Längsschnitt quer zur Längsachse des Geberzylinders gemäß der Schnittführung III-III in Fig. 1,

Fig. 4 Längsschnitt durch ein weiteres Aus­ führungsbeispiel eines Gehäuses eines Geberzylinders und

Fig. 5 Schnitt quer zur Längsachse des Geber­ zylinders gemäß der Schnittführung V-V in Fig. 4.

Der in Fig. 1 dargestellte Geberzylinder ist insbesondere für eine Zweikreis-Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs be­ stimmt und besteht aus einem Gehäuse 1 mit einer Stufen­ bohrung 2, die konzentrisch zur Längsachse 3 des Gehäuses 1 vom offenen Ende 4 zum geschlossenen Ende 5 verläuft. Am Übergang des größeren zum kleineren Durchmessers der Stufenbohrung 2 ist eine senkrecht zur Längsachse 3 verlaufende Stufe 6 ausgebildet. Am offenen Ende 4 des Gehäuses 1 wird ein Primärkolben 7 der Stufen­ bohrung 2 axial verschiebbar geführt, der eine Primär­ dichtmanschette 8 trägt. Der Primärkolben 7 ragt mit seinem rohrförmigen Abschnitt 9 aus dem Gehäuse 1 hervor, das zur Aufnahme einer in der Zeichnung nicht darge­ stellten, vom Pedal, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, betätigten Druckstange dient.

Im hinteren, dem geschlossenen Ende 5 näheren Abschnitt der Stufenbohrung 2 ist ein Sekundärkolben 10 verschieb­ bar geführt, der an seinem vorderen Ende eine Dichtmanschette 11 und an seinem hinteren Ende eine Sekundärdichtmanschette 12 trägt. Der Sekundärkolben 10 wird von einer zwischen ihm und dem geschlossenen Ende 5 wirkenden Sekundärdruckfeder 13 zum offenen Ende 4 vorgespannt und hat einen Vorsprung 14, der seine Vorwärtsbewegung durch Anstoßen an dem geschlossenen Ende 4 begrenzt. Die zugewandten Enden des Primär- und Sekundärkolbens 7, 10 sind durch Kupplungsglieder 15, 16 derart miteinander verbunden, daß sie eine bestimmte axiale Bewegung des Primär- und Sekundärkolbens 7 und 10 in Bezug aufeinander ermöglichen. Der Primärkolben 7 und der Sekundärkolben 10 werden von einer Primärdruckfeder 17 voneinander weg vorgespannt.

Oberhalb der Stufenbohrung 2 verlaufen senkrecht zur Längsachse 3 zwei in Längsrichtung hintereinander ange­ ordnete Nachlaufkammern 18, 19, deren Mittellinien 20, 21 die Längsachse 3 schneiden. Die Nachlaufkammer 18 ist dem Primärkolben 7 und die Nachlaufkammer 19 dem Sekun­ därkolben 10 zugeordnet. In den Sacklochbohrungen der Nachlaufkammern 18, 19 sind je eine ringförmige Dichtung 22, 23 eingeknöpft. Die Nachlaufkammern 18, 19 dienen zur Aufnahme je eines in der Zeichnung nicht dargestellten Auslaufstutzens eines Ausgleichsbehälters, der dann mit der jeweiligen Dichtung 22, 23 die Nachlaufkammer 18 bzw. 19 nach außen dichtend trennt. Die Nachlaufkammer 19 steht mit der zwischen dem Sekundärkolben 10 und dem ge­ schlossenen Ende 5 der Stufenbohrung 2 gebildeten Druck­ kammer 24 durch eine Öffnung 25 in Verbindung. Gleich­ zeitig ist die Nachlaufkammer 19 mit dem vom Sekundär­ kolben 10 zwischen der Dichtmanschette 11 und der Sekun­ därdichtmanschette 12 gebildeten Ausgleichsraum 54 durch eine weitere Öffnung 27 verbunden. Die Öffnung 27 wird von einer Steckhülse 26 gebildet, die gleichzeitig einen Anschlag zum offenen Ende 4 hin für den Sekundärkolben 10 herstellt.

Von der Stufe 6 in Richtung des geschlossenen Endes 5 verläuft ein erster Kanal 28 zu dem Anschluß 29 der Nach­ laufkammer 18. Der erste Kanal 28 ist beispielsweise durch Bohren einer Bohrung mit geringfügiger Neigung zur Längsachse 3 hergestellt worden. Der erste Kanal 28 ist an seinem Ende im Bereich der Stufe 6 mittels einer in den Kanal 28 eingepreßten Kugel 30 druckdicht ver­ schlossen. Die Nachlaufkammer 18 ist über den Anschluß 29, den ersten Kanal 28 und den zweiten Kanal 31 mit dem zwischen dem Primärkolben 7 und dem Sekundärkolben 10 ge­ bildeten Druckraum 32 verbunden. Der zweite Kanal 31 dringt radial von außen in den Druckraum 32 ein und schneidet dabei den ersten Kanal 28. Der zweite Kanal 31 ist kurz vor seinem Ausgang aus dem Gehäuse 1 des Geberzylinders mit einer Kugel 33 druckdicht ver­ schlossen. Die Längsachse 34 des zweiten Kanals 31 ver­ läuft senkrecht zur Längsachse 3 und schneidet in seiner gedachten Verlängerung den Mittelpunkt der Stufenbohrung 2.

Der zweite Kanal 31 bildet mit dem Primärkolben 7 und der Primärdichtmanschette 8 ein wegabhängiges Ventil, das bei Betätigung des Primärkolbens 7 den Druckraum 32 von der Nachlaufkammer 18 trennt. Der Anschluß 29 weist an seinem Ende eine der Nachlaufkammer 18 zugewandte, kegelstumpf­ förmige Dichtfläche 35 auf, die eine druckdichte Ver­ bindung beim Aufsetzen einer in der Zeichnung nicht dar­ gestellten Drucksonde herstellt.

In Fig. 2, 3, 4 und 5 verläuft seitlich neben dem ersten Kanal von der Stufe 6 in Richtung des geschlossenen Endes 5 ein dritter Kanal 36. Das Ende des dritten Kanal 36 mündet in einen separaten Anschluß 37, der im wesent­ lichen parallel zur Mittellinie 20 der Nachlaufkammer 18 verläuft und seitlich neben dem Anschluß 29 in die Nach­ laufkammer 18 einläuft. Der separate Anschluß 37 und der dritte Kanal 36 verbinden somit die Nachlaufkammer 18 mit dem von der Stufe 6 zwischen der Stufenbohrung 2 und dem Primärkolben 7 ausgebildeten Ausgleichsraum 38. An der Stufe 6 ist im Bereich der Kanäle 28, 36 eine im Querschnitt sichelförmige Vertiefung 39 ausge­ bildet, die in der dargestellten Lösestellung des Primär­ kolbens 7 eine Druckmittelverbindung von den Kanälen 28, 36 zum Primärkolben 7 herstellt.

Der Ausgleichsraum 38 wird gemäß Fig. 1 zum offenen Ende 4 hin, zwischen der Stufenbohrung 2 und dem Primärkolben 7 durch die Scheibe 40 und das sich anschließende Dichtungspaket 41, das sich über eine weitere Scheibe 42 an einem gehäusefesten Sicherungsring 43 abstützt, be­ grenzt. Die Scheibe 40 liegt an der Stufe 6 an und bildet für das Dichtungspaket 41 einen Anschlag. Der Primär­ kolben 7 weist einen Ringbund 44 auf, über den er an seiner Mantelfläche 45 in der Druckkammer 24 und den Druckraum 32 bildenden Stufenbohrung 2 geführt wird. An der Stirnseite 46 des Ringbundes 44 stützt sich die Primärdichtmanschette 8 ab.

In der in Fig. 1 dargestellten Ausgangsstellung des Primärkolbens 7 gibt die Primärdichtmanschette 8 gerade den zweiten Kanal 31 zum Druckraum 32 frei. Der sich an den Ringbund 44 anschließende, aus dem offenen Ende 4 herausragende, rohrförmige Abschnitt 9 weist gegenüber dem Ringbund 44 einen kleineren Durchmesser auf. Das Dichtungspaket 41 dichtet den Primärkolben 7 auf der Mantelfläche des rohrförmigen Abschnitts 9 ab. An dem ringförmigen Ringbund 44 sind parallel zur Längsachse 3 verlaufende Bohrungen 47 ausgebildet, die vom Ausgleichs­ raum 38 zur Rückwand der Primärdichtmanschette 8 ver­ laufen. Hierdurch wird beim Ansaugvorgang des Geberzylinders eine Druckmittelverbindung vom Aus­ gleichsraum 38 über die Bohrungen 47 und die Primärdicht­ manschette 8 zum Druckraum 32 hergestellt.

In den Fig. 2 und 3 werden nochmals die Lage der Kanäle 28, 31, 36 in einer anderen Ansicht verdeutlicht darge­ stellt. Der Abgang 48 gemäß Fig. 2 stellt beispielsweise den Druck­ mittelanschluß des Druckraums 32 zu einem in der Zeichnung nicht dargestellten Bremskreis eines Fahrzeugs her. Der Anschluß 49 stellt beispielsweise die Druckmittelverbindung der Druckkammer 24 zu einem in der Zeichnung nicht darge­ stellten zweiten Bremskreis eines Fahrzeugs her. Der am Gehäuse 1 angegossene Flansch 50 dient zur Befestigung an einer in der Zeichnung nicht dargestellten, fahrzeug­ festen Wand, beispielsweise der Wand eines Bremskraftver­ stärkers. Hierbei ist der vordere Abschnitt 51 des Geberzylinders in das Gehäuse des Bremskraft­ verstärkers integriert, so daß die axiale Baulänge der Bremseinheit gering ist.

In Fig. 4 und 5 der Zeichnung ist ein weiteres Aus­ führungsbeispiel eines Teilausschnitts eines Gehäuses 1 eines Geberzylinders dargestellt. Die Bezugszeichen für sinngemäß gleiche Teile wurden aus den Fig. 1 bis 3 über­ nommen. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird nach­ folgend nur auf die Unterschiede eingegangen. Gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel unterscheidet sich das Ge­ häuse 1 des Geberzylinders nur dadurch, daß der Kanal 36 und die im Querschnitt sichelförmige Vertiefung 39 be­ reits beim Gießvorgang des Gehäuses 1 ausgebildet wurde. Hierbei verjüngt sich die in der Zeichnung dargestellte untere Kanalwandung 52 zum geschlossenen Ende 5 des Ge­ häuses hin. Die obere Kanalwandung 53 verläuft parallel zur Längsachse 3 des Gehäuses 1. Der Querschnitt des dritten Kanals 36 ist im Querschnitt nierenförmig ausgebildet, wobei die konkaven Seiten des Kanals 36 im Querschnitt der Stufenbohrung 2 zugewandt sind.

Die Arbeitsweise des beschriebenen Geber­ zylinders ist folgende:

Wenn Druckmittel über den Abgang 48 und den Anschluß 49 zu den beispielsweise mit je einer Bremsdruckleitung verbundenen Vorder- und Hinter­ achsbremsen, die in der Zeichnung nicht dargestellt sind, geführt werden soll, schiebt die in der Zeichnung nicht dargestellte Druckstange eines von einem Bremspedal be­ tätigten Bremskraftverstärkers den Primärkolben 7 in de Stufenbohrung 2 in Richtung des geschlossenen Endes 5, wodurch auch der Sekundärkolben 10 über die sich an den beiden Kolben 7, 10 abstützende Primärdruckfeder 17 in der Stufenbohrung 2 bewegt wird, bis die Druckmittelver­ bindung zwischen der Druckkammer 24 sowie dem Druckraum 32 und den zuge­ ordneten Nachlaufkammern 18, 19 an dem dritten Kanal 36 bzw. an der Öffnung 25 durch die zugeordnete Primärdicht­ manschette 8 bzw. die Sekundärdichtmanschette 12 unter­ brochen ist. Bei weiterer Vorwärtsbewegung des Primär­ kolbens 7 und des Sekundärkolbens 10 werden der Druckraum 32 und die Druck­ kammer 24 dann zum Betätigen beispielsweise der Bremsen von den Kolben 7, 10 unter Druck gesetzt. Hierbei ist es not­ wendig, daß die Nachlaufkammern 18 bzw. 19 über der Kanal 36 bzw. die Öffnung 27 mit dem jeweiligen Ausgleichsraum 38 bzw. 54 in Verbindung stehen, um sicherzustellen, daß der während eines Bremsvorgangs durch Bremsbelagverschleiß hervorge­ rufene Bremsflüssigkeitsmehrbedarf beim Rückstellen des Primärkolbens 7 und des Sekundärkolbens 10 über die Nachlaufkammern 18, 19, die Aus­ gleichsräume 38, 54, die Bohrung 47 und den radial äußeren Rand der Primärdichtmanschette 8 und der Sekun­ därdichtmanschette 12 in die jeweilige Druckkammer 24 bzw. Druckraum 32 kontinuierlich nachsaugen kann.

Bei der Druckprüfung einer mit einem derartigen Geberzylinder ausgerüsteten Anlage wird über die in der Zeichnung nicht dargestellte Behälteröffnung eines Ausgleichsbehälters eine ebenfalls nicht darge­ stellte Drucksonde eingeführt, die auf der Dichtfläche 35 des Anschlusses 29 druckdicht aufgesetzt wird. Nun wird über die Drucksonde die Anlage mit Druck beauf­ schlagt. Hierbei setzt sich der Druck über den ersten und zweiten Kanal 28, 31, den Druckraum 32 und den ersten Ab­ gang 48 zu den entsprechenden Radbremsen eines Kraftfahr­ zeugs fort. Diese Druckprüfung am Fahrzeug hat den Vor­ teil, daß ohne Betätigung des Pedals eine zeit­ sparende und zuverlässige Druckprüfung ermöglicht wird. Es ist aber auch möglich, die Druckprüfung nur mit einem oder mehreren Geberzylindern gleichzeitig durchzu­ führen. Hierbei müssen lediglich der Abgang 48 und der Anschluß 49 druck­ dicht verschlossen werden.

Claims (7)

1. Geberzylinder, insbesondere für hydraulische Be­ tätigungseinrichtungen in Kraftfahrzeugen, mit einer in einem Gehäuse ausgebildeten Stufenbohrung zur Auf­ nahme eines Kolbens, der mit dem kleineren Bohrungs­ abschnitt einen Druckraum und mit dem größeren Bohrungsabschnitt einen Ausgleichsraum bildet, wobei ein von einer Nachlaufkammer in die Stufe ver­ laufender erster Kanal in Lösestellung des Kolbens über einen bei Betätigung des Kolbens durch ein Ventil schließbaren zweiten Kanal verbunden ist, der in die Druckkammer mündet, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Kanal (28) zwischen der Stufe (6) und dem zweiten Kanal (31) gegenüber dem Ausgleichsraum (38) druckdicht ver­ schlossen ist und daß im Gehäuse (1) ein dritter Kanal (36) ausgebildet ist, der von der Stufe (6) zu einem separaten Anschluß (37) in der Nachlaufkammer (18) verläuft.

2. Geberzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Kanal (28) in einen Anschluß (29) der Nachlaufkammer (18) mündet, der an seinem Ende eine der Nachlaufkammer (18) zugewandte Dichtfläche (35) aufweist.

3. Geberzylinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Kanal (36) in den separaten Anschluß (37) mündet und an der Stufe (6) im Bereich des ersten Kanals (28) und des dritten Kanals (36) eine im Querschnitt, der rechtwinklig zur Längsachse (3) verläuft, eine sichelförmige Vertiefung (39) ausgebildet ist.

4. Geberzylinder nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die An­ schlüsse (29, 37) Sacklöcher sind, die vom Boden der Nachlaufkammer (18) ausgehen und die parallel zur Mittellinie (20) der Nach­ laufkammer (18) verlaufen.

5. Geberzylinder nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Anschluß (37) bei der Her­ stellung des Rohteils des Gehäuses (1) mit ausgeformt wird.

6. Geberzylinder nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittel­ punkt der Öffnung der Nachlaufkammer (18) auch der Mittelpunkt der ringförmigen Dichtfläche (35) ist und daß außerhalb der Dichtfläche (35) der separate An­ schluß (37) in die Nachlaufkammer (18) mündet.

7. Geberzylinder nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß der Schnittpunkt des ersten und des zweiten Kanals (28, 31) auf der zur Längsachse (3) senkrechten Gerade des Gehäuses (1) liegt und daß die Einmündung des ersten Kanals (28) an der Stufe (6) so gelegt ist, daß über die Einmündung an der Stufe (6) des dritten Kanals (36) eine einwandfreie Entlüftung des Gehäuses (1) des Geberzylinders erfolgen kann.