DE3405404A1

DE3405404A1 - Hauptzylinder fuer fahrzeugbremsanlage

Info

Publication number: DE3405404A1
Application number: DE19843405404
Authority: DE
Inventors: Eric Martin Lilley; David John Solihull West Midlands Parker
Original assignee: Lucas Industries Ltd
Current assignee: ZF International UK Ltd
Priority date: 1983-02-15
Filing date: 1984-02-15
Publication date: 1984-08-16
Also published as: DE3405392A1; ES8502647A1; US4703624A; JPS59186754A; ES529685A0; FR2540808A1; JPS59156852A; FR2540807A1; FR2540807B1; ES8502648A1; ES529684A0; US4702077A; SU1281166A3; GB8304108D0

Description

PATEN TANWÄl.TE; . _:

WUESTHOFF-v. PECHMANN-BEHRENS-GOETZ

EUROPEANPATENTATTORNEYS U

■ -DR.-I NG. FRANZ VUESTHOFF DR. PHIL. FREDA VUESTHOFF (1927-1956) D1PL.-1NG. GERHARD PULS (19J2-I971) DIPL.-CHEM. DR. E. FREIHERR VON PECHMANN DR.-ING. DIETER BEHRENS DIPL.-ING.; DIPL.-WIRTSCH.-ING. RUPERT GOETZ

lA-58 030 D-8000 MÜNCHEN SCHWEIGERSTRASSE 2

telefon: (089) 6620 jj TELEGRAMM: PROTECTPATENT TELEX: 524070

Patentanmeldung:

Anmelder:

LUCAS INDUSTRIES public limited company

Great King Street Birmingham, B19 2XF England

Titel:

Hauptzylinder für Pahrzeugbremsanlage

dr.-ing. franz

WUESTHOFF - v. PECHMANN- BEHRENS - GOETZ ^PI

PATENTANWÄLTE " dr.-ing. franz tuesthoff

DR. PHIL. FREDA XFUE5THOFF DIPL.-ING. GERHARD PULS (1952-I971) DIPL.-CHEM. DR. E. FREIHERR VON PECHMJ DR.-ING. DIETER BEHRENS DIPL.-ING.; DIPL.-TIRTSCH.-ING. RUPERT G

EUROPEANPATENTATTORNEYS i

lA-58 030

LUCAS IND. D-8000 MÜNCHEN 90

SCHWEIGERSTRASSE 2

15. Februar 1934 telefon: (089)6620$1

TELEGRAMM: PROTECTPATENT TELEX: 524070

Hauptzylinder für Fahrzeugbremsanlage

Die Erfindung betrifft einen Hauptzylinder mit Füllstufe,

der in erster Linie für eine Fahrzeugbremsan-

lage bestimmt ist. Hierbei handelt es sich um einen Hauptzylinder, der bei Betätigung anfangs eine große Menge Fluid in die Bremsanlage abgibt, damit das Torhandene Bremsspiel rasch aufgenommen werden kann, wodurch das Ausmaß der hierzu nötigen Bremspedalbewegung auf ein Minimum eingeschränkt ist. Beispiele solcher Hauptzylinder der schnell füllenden Art sind in der GB 207^675 ^A beschrieben.

Es sind Hauptzylinder bekannt, die einen Druckzylinder mit offenem Ende aufweisen, welches von einem am Zylinder über dem offenen Ende angebrachten Verschlußglied geschlossen ist. Bei« spiele für einen solchen Hauptzylinder sind in GB 2082277 A beschrieben.

Bei modernen Fahrzeugbremsanlagen besteht zunehmend die Tendenz, mehrteilige Hauptzylinder zu verwenden, bei denen der Druckzylinder aus einem einfachen Stahlrohr von verhältnismäßig dünner gleichmäßiger Wanddicke besteht und ein getrennter Vorratsbehälter, der meistens aus Kunststoff besteht, am Zylinder angebracht ist und mit dem Innenraum des Zylinders durch in der Zylinderwand vorgesehene Queröffnungen in Verbindung steht. Bei einem Hauptzylinder dieser Art die Möglichkeit des schnellen Auffüllens vorzusehen, verursacht beträchtliche Schwierigkeiten, da für das unter niedrigem Druck stehende Schnellfüllfluid eine große Kammer vorgesehen sein muß. Außerdem ist eine

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Ventileinrichtung nötig, um den Betrieb der Schnellfüllkammer zu steuern, und in den Bauelementen des Hauptzylinders steht nicht genügend Matrial zur Verfügung, als daß diese in die Konstruktion des Hauptzylinders eingebaut werden könnten.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung zu schaffen, die es ermöglicht, eine Füllstufe an einen insbesondere aus mehreren Teilen zusammengesetzten Hauptzylinder anzuordnen.

Gemäß der Erfindung weist ein Hauptzylinder mit Füllstufe

einen Druckzylinder mit offenem Ende, einen mit dem Druckzylinder in Verbindung stehenden Vorratsbehälter, ein zum Schließen des offenen 2JyIinderendes vorgesehenes Verschlußglied, welches mindestens teilweise eine Schnellfüllkammer begrenzt, Kolben, die jeweils in dem Druckzylinder und der Schnellfüllkammer verschiebbar sind, sowie eine Ventileinrichtung auf, die so angeordnet und betätigbar ist, daß sie die Verbindung zwischen der Schnellfüllkammer und dem Vorratsbehälter steuert.

Bei einer zweckmäßigen Anordnung bildet der Kolben der Schnellfüllkammer eine Stirnwand des Verschlußgliedes· Dieser Kolben kann zweckmäßigerweise von einem sich nach hinten erstreckenden, mit dem Kolben der Druckkammer verbundenen Stützglied getragen sein, mit dem er vorzugsweise zur gemeinsamen axialen Bewegung fest verbunden ist. Das Stützglied ist vorzugsweise hohl und umgibt mindestens einen Teil einer Betätigungsstange für den Kolben der Druckkammer.

Die Ventileinrichtung ist vorzugsweise innerhalb einer Ausnehmung enthalten, die mindestens teilweise von dem Vorratsbehälter gebildet ist, wobei die Ventileinrichtung entweder in einem getrennten, in der Ausnehmung aufgenommenen Gehäuse oder in einem von der Ausnehmung selbst begrenzten Abteil aufgenom-

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men ist. Es ist zweckmäßig, wenn die Ventileinrichtung mit der Schnellfüllkammer durch einen Durchlaß in Verbindung steht, der sich axial zum blinder erstreckt und vorzugsweise mindestens teilweise von dem Verschlußglied begrenzt ist.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Teil einer Ausführungsform des Hauptzylinders gemäß der Erfindung;

Fig. 2 einen Längsschnitt durch einen Teil eines alternativen Ausführungsbeispiels des HauptZylinders gemäß der Erfindung!

Fig«, 3 einen Schnitt ähnlich Fig. 2 durch einen Teil eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Hauptzylinders gemäß der Erfindung.

Fig«, 1 zeigt einen Teil eines Haupt Zylinders in Tandemanordnung für eine Zweikreisbremsanlage mit einem Druckzylinder 1, der als dünnwandiges Bohr von gleichmäßiger Wandstärke mit einem als Druckkammer dienenden axialen KLindloch 2 gezeigt ist, dessen offenes Ende von einem insgesamt mit 3 bezeichneten Verschlußglied geschlossen ist. Die im Innern des Druckzylinders angeordneten Bauelemente sind bekannt und daher nicht im einzelnen gezeigt. Allerdings ist der hintere 4 von zwei Kolben innerhalb der Druckkammer 2 gezeigt, der mit einer Dichtung 5 versehen ist und eine sich nach hinten erstreckende Hülse 6 hat, durch die sich eine Betätigungsstange 7 erstreckt, die in bekannter Weise mit einem Betatigungsglied 8 eines Bremskraftverstärkers verbunden ist, von dem eine Arbeitskolbennabe 9 und ein Gehäuseschalenteil 10 dargestellt ist. An der Oberseite des Druckzylinders 1 ist ein Vorratsbehälter 11 angebracht, der mit den Kammern im Innern des Zylinders durch quer durch die Zylinderwand ausgebildete Öffnungen 2A und 3A in Verbindung steht.

Das Verschlußglied 3 hat eine Hülse 12 von verhältnismäßig

großem Durchmesser im Vergleich zum Druckzylinder 1, die teilweise eine Schnellfüllkammer I3 von verhältnismäßig großem Volumen begrenzt. Das offene Ende der Hülse 12 ist von einem becherartigen Kolben 14 geschlossen, der in der Hülse 12 verschiebbar ist und dessen Boden 15 eine Öffnung hat, durch die sich das rückwärtige Ende der Hülse 6 erstreckt. Der Boden ist zwischen einer an der Hülse 6 ausgebildeten radialen Schulter 16 und einem Sprengring 17 gehalten, der in einer Nut in der Hülse 6 aufgenommen ist_e Damit bewegen sich die Kolben 4 und 14 gemeinsam als Einheit in Abhängigkeit von der mittels der Betätigungsstange 7 übertragenen Betätigungskraft.

Das Verschlußglied 3 ist mittels des Gehäuseschalenteils 10 des Bremskraftverstärkers in seiner Lage an einem Befestigungsflansch IA des Druckzylinders 1 gehalten, und der Gehäuseschalenteil selbst ist mittels einer Feder 18, die einen Teil des Bremskraftverstärkers bildet und eine an der Hülse 12 vorgesehene Schulter 19 zwischen sich selbst und dem Befestigungsflansch IA gefangenhält, gegen diesen Flansch geklemmt. Die Hülse 12 hat eine axiale, rohrförmige Verlängerung 20, deren Durchlaß 2OA eine Verbindung zwischen der Schnellfüllkammer I3 und einer zum Steuern des Betriebs der Schnellfüllkammer vorgesehenen Steuerventilanordnung 21 herstellt. Die Verlängerung 20 steht abdichtend in Eingriff mit einem Gehäuse 22 der Ventilanordnung, und der Durchlaß 2OA setzt sich in einem entsprechen* den Durchlaß 22A innerhalb des Gehäuses 22 fort, von dem eine Abzweigung 23 in eine Ventilkammer 24 führt. Das Gehäuse 22 ist in einer zwischen dem Körper des Vorratsbehälters 11 und dem Druckzylinder 1 begrenzten Ausnehmung 25 aufgenommen und gegenüber dem Vorratsbehälter durch einen Dichtring 26 abgedichtet, der mit dem Vorratsbehälter um eine darin vorgesehene Öffnung 27 und mit einem Haltering 28 für die Ventilbauelemente in Eingriff steht, wodurch eine Verbindung zwischen der Öffnung 27 und der Ventilkammer 24 möglich ist.

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Zu der Steuerventilanordnung gehört: ein Ventilmechanismus mit einer federnd nachgiebigen, ringförmigen Dichtung als einem Ventilglied 29, welches gut passend in einen ringförmigen Baum eingesetzt ist, der zwischen einem zentralen Zapfen 30 des Gehäuses 22 und der Innenwand der Ventilkammer "begrenzt ist; ein insgesamt rohrförmiges Ventilglied 31 mit einem nach außen vorstehenden Plansch 32, der auf dem Ventilglied 29 ruhtj und eine Feder 33, die zwischen dem Haltering 28 und dem Flansch 32 wirkt, um das Ventilglied 31 in abdichtenden Eingriff mit dem Ventilglied 29 zu drängen. In dem in der Zeichnung gesehen oberen Ende des Ventilgliedes 31 ist eine Öffnung "}lk vorgesehen, um die herum ein Ventilsitz ausgebildet ist, der mit einer Kugel 34 zusammenwirkt, die als Rückschlagventil vorgesehen ist und im Ventilglied 31 mittels daran vorgesehener, nach innen ragender Stifte 35 gefangengehalten ist.

Während der Betätigung des Hauptzylinders werden die Kolben 4 und 14 gemeinsam aus den gezeigten Stellungen vorwärtsbewegt, und Fluid wird mittels des Kolbens 14 aus der ein großes Volumen aufweisenden Schnellfüllkammer 13 verdrängt. Die Stärke der Feder 33 ist so gewählt, daß der anfangs vom Kolben 14 erzeugte Druck nicht ausreicht, um das Ventilglied 29 entgegen der Wirkung der Feder 33 anzuheben. Da der Druck aber veranlaßt, daß die Kugel 34 die Öffnung 3IA im Ventilglied 31 verschließt, wird das aus der Schnellfüllkammer kommende Fluid an der Dichtung 5 des Kolbens 4 vorbei in die Druckkammer 2 und damit in die Bremsanlage gedrängt, um in bekannter Weise Bremsspiel schnell aufzunehmen. Wenn der Druckaufbau in der Druckkammer 2 ein solches Ausmaß erreicht hat, daß kein weiteres Fluid aus der Schnellfüllkammer 13 in diese Druckkammer fließt, wird das Ventilglied 3I aus seinem abdichtenden Eingriff mit dem federnd nachgiebigen Ventilglied 29 abgehoben, so daß Fluid aus der Schnellfüllkammer I3 längs des axialen Durchlasses 2OA

-s -

am Ventilglied 31 vorbei und durch die Öffnung 27 in den Vorratsbehälter verdrängt werden kann. Im federnd nachgiebigen Ventilglied 29 ist in der Oberseite eine Nut 29A vorzugsweise in spiralförmiger Gestalt ausgebildet, was die Fluidströmung zwischen den Ventilgliedern 29 und Jl erleichtert. Wenn die Kolben 4 und 14 nach dem Bremsen in ihre Ruhestellung zurück«, kehren, bewegt sich die Kugel 34 nach unten von der Öffnung im Ventilglied 31 weg so weit, wie es die Stifte 35 erlauben, und damit kann Fluid aus dem Vorratsbehälter in die Schnellfüllkammer abgesaugt werden.

Fig_e 2 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform der Steuerventilanordnung 21, bei der Anordnung und Betrieb der Ventilelemente insgesamt ähnlich ist wie im äisammenhang mit Fig. 1 beschrieben. Der Unterschied besteht darin, daß das federnd nachgiebige Ventilglied 29 eine Unteranordnung mit einem Basisteil 40 bildet, auf das es mit Schnappsitz auf eine mittlere Nase 41 mit hinterschnittenen Seitenkanten 42 aufgesetzt ist. Das Basisteil 40 schafft eine Verlängerung 4-3 des sich axial erstreckenden Durchlasses 2OA der Hülse 12 des Verschlußglie·· des. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Ventilbauelemente in der Ventilkammer 24 vor dem Anbringen des Halteringes 28 durch das obere Ende des Gehäuses 22 eingesetzt worden, und der Haltering 28 steht hier in Schraubgewindeverbindung mit dem Gehäuse .

Fig., 3 zeigt eine weitere, abgewandelte Ausführungsform der Steuerventilanordnung 21. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind Anordnung und Betrieb der Bauelemente des Ventils identisch mit den anhand von Fig. 2 erläuterten} aber es fehlt das getrennte Gehäuse 22, und statt dessen ist das Ventil in einer Kammer aufgenommen, die als einstückiger Teil des Gehäuses des Vorratsbehälters ausgebildet ist. Hierzu ist ein zusätzlicher Wandbereich HA vorgesehen, der sich nach unten in Eingriff mit dem Druckzylinder 1 erstreckt und eine Öffnung zur Auf-

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nähme der axialen Verlängerung 20 der Hülse 12 des Verschlußgliedes hat. Auch dies Ausführungsbeispiel arbeitet mit einem getrennten Basisteil 4Ό, an dem das federnd nachgiebige Ventilglied 29 in der im Zusammenhang mit Fig. 2 beschriebenen Weise festgehalten ist_e Allerdings werden bei diesem Ausführungsbeispiel die Ventilbauelemente von unterhalb des Vorratsbehälters in die Kammer eingebaut. Wenn das Basisteil ko in die gezeigte Stellung gebracht wurde, wird es am Vorratsbehälter mittels einer Schweißstelle kk dauerhaft befestigt, so daß die Steuerventilanordnung 21 gemeinsam mit dem Vorratsbehälter nunmehr eine komplette Unteranordnung bildet.

Mit der Erfindung wird also eine einfache und zweckmäßige Lösung des Einbaus einer Füllstufe mit dazugehörigen Kolben- und Ventilbauelementen in einen Hauptzylinder geschaffen, die für zusammengesetzte Hauptzylinder besonders zweckmäßig ist.

Claims

PATENTANWÄLTE - dr.-ing. franz tuesthoff

WUESTHOFF- v.PECHMANN -BEHRENS-GOETZ ·>*■'«"·««>*

DIPL.-ING. GERHARD PULS {l9S¹'^l97¹)

EUROPEAN PATENTATTORNEYS dipl.-chem.dr. e.fre.herr von pechuan.

DR.-ING. DIETER BEHRENS

DII'L.-ING.; DIPL.-VIRTSCH.-ING. RUPERT GOI

1A-58 030 D-8000 MÜNCHEN 90

Lucas Ind. plc Schweigerstrasse2

15. Februar 1984

telefon: (089)662051 telegramm: protectpatent TELEX: 524070

Patentansprüche

\1, J Hauptzylinder mit Füllstufe ge kennzeichnet durch
*. einen Druckzylinder (1) mit einem offenen Ende,

- einen Vorratsbehälter (11), der mit dem Druckzylinder in Verbindung steht,

* ein Verschlußglied (3)» welches so angeordnet ist, daß es das offene Ende des 25ylinders schließt und mindestens teilweise eine Schnellfüllkammer (13) begrenzt,

- Kolben (4, 14), die in dem Druckzylinder bzw. in der Schnellfüllkammer verschiebbar sind,

- und eine Steuerventilanordnung (21), die so angeordnet und betätigbar ist, daß sie die Verbindung zwischen der Schnellfüllkammer (13) und dem Vorratsbehälter (11) steuert.
2. Hauptzylinder nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet , daß der Kolben (14) der Schnellfüllkammer (I3) eine Stirnwand des Verschlußgliedes (3) bildet.
3. Hauptzylinder nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet , daß der Kolben (14) der Schnellfüllkammer (13) mit dem Kolben (4) der Druckkammer (2) zur axialen Bewegung mit demselben verbunden ist.
4. Hauptzylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß der Kolben

der Schnellfullkararaer (13) von einem sich nach hinten erstreckenden Stützglied getragen ist, welches mit dem Kolben (4) der Druckkammer (2) verbunden ist.
5. Hauptzylinder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Kolben (14) der Schnellfüllkammer (13) mit dem Stützglied zur axialen Bewegung mit demselben fest verbunden ist.
6„ Hauptzylinder nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet , daß der Kolben (14) der Schnellfüllkammer (13) zwischen einem radialen Plansch des Stützgliedes und einem zum Pesthalten von dem Stützglied getragenen Sprengring (17) angeordnet ist.
7. Hauptzylinder nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß das Stützglied hohl ist und mindestens einen Teil einer Betätigungsstange (7) für den Kolben (4) der Druckkammer (2) umgibt.
8. Hauptzylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Steuerventilanordnung (21) in einer Ausnehmung enthalten ist, die mindestens teilweise von dem Vorratsbehälter (11) gebildet ist.
9. Hauptzylinder nach Anspruch 8,

dadurch gekennzeichnet , daß die Steuerventilanordnung (21) innerhalb eines in der Ausnehmung aufgenommenen getrennten Gehäusegliedes enthalten ist (Fig. 2).
10. Hauptzylinder nach Anspruch 8,

dadurch gekennzeichnet , daß die Steuerventilanordnung (21) in einer von der Ausnehmung selbst begrenzten Kammer angeordnet ist (Fig. 3).

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11. Hauptzylinder nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet , daß die Steuerventilanordnung (21) mit der Schnellfüllkammer (13) über einen Durchlaß in Verbindung steht, der sich axial zum Zylinder erstreckt.
12. Hauptzylinder nach Anspruch 11,

dadurch gekennzeichnet , daß der Durchlaß (20A) mindestens teilweise von dem Verschlußglied (3) begrenzt ist.