DE3806788A1

DE3806788A1 - Hauptzylinder fuer hydraulische bremsanlagen

Info

Publication number: DE3806788A1
Application number: DE3806788A
Authority: DE
Inventors: Juergen Schonlau; Ralf Harth
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: ITT Automotive Europe GmbH
Priority date: 1988-03-02
Filing date: 1988-03-02
Publication date: 1989-09-14
Also published as: JPH01273761A; US5042254A

Description

Die Erfindung betrifft einen Tandemhauptzylinder für hydraulische Bremsanlagen von Kraftfahrzeugen, mit einem Gehäuse, in dessen Längsbohrung ein erster und ein zweiter Kolben abgedichtet verschiebbar geführt sind und einen ersten und einen zweiten Druckraum begrenzen, die mittels zweier in Lösestellung offener Zentralventile mit einem Nachlaufbehälter in Verbindung stehen, wobei eine den ersten Kolben vorspannende, außerhalb der Längsbohrung an geordnete Rückstellfeder vorgesehen ist und das erste Zentralventil im zweiten Kolben und das zweite Zentral ventil getrennt vom zweiten Kolben am Ende der Längs bohrung angeordnet ist.

Ein derartiger Tandemhauptzylinder ist aus der älteren Anmeldung P 37 17 706.0 der Anmelderin bekannt. Das Besondere an diesem Tandemhauptzylinder, der vorzugsweise bei schlupfgeregelten Bremsanlagen eingesetzt wird und dessen Zentralventile als Regelventile ausgebildet sind, besteht darin, daß die beiden Arbeitskolben (Primär- und Sekundärkolben) voneinander getrennt mit je einem ortsfest angeordneten Anschlag zusammenwirken, wobei das erste Zentral-Regelventil im Sekundärkolben und das zweite Zentralventil getrennt vom Sekundärkolben am Ende der Längsbohrung des Hauptzylindergehäuses angeordnet ist.

Als nachteilig anzusehen ist bei dem bekannten Tandem hauptzylinder, daß die Axiallänge des zweiten - (Sekundär-) Druckraumes so bemessen sein muß, daß eine Kolbenrückstellfeder darin untergebracht sein kann, wes halb eine kurze Bauweise des Tandemhauptzylinders nicht möglich ist.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Tandemhauptzylinder der eingangs genannten Gattung anzu geben, bei dem unter Beibehaltung der Funktionssicherheit eine Verkürzung dessen axialer Baulänge möglich ist.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der zweite Kolben am Boden der Längsbohrung und der erste Kolben am zweiten Kolben gefesselt ist. Diese Maßnahme ermöglicht es, sowohl die im zweiten Druckraum angeordnete Rückstellfeder als auch die beiden Anschläge beim Stand der Technik wegzu lassen, wodurch eine erhebliche Reduzierung der axialen Baulänge erreicht wird.

Zur Konkretisierung dieses erfinderischen Gedankens wird vorgeschlagen, daß der zweite Kolben mittels eines das zweite Zentralventil enthaltenden Ventilkörpers gefesselt ist, der vorzugsweise als ein die Längsbohrung ver schließender Gewindestopfen ausgebildet ist. Zu diesem Zweck ist der zweite Kolben am Ventilkörper mittels einer zweiten Haltehülse gefesselt, an der in Lösestellung ein Schließkörper des zweiten Zentralventils axial abgestützt ist, der von einem im zweiten Kolben gehaltenen zweiten Betätigungselement betätigbar ist.

Der erste Kolben ist bei einer vorteilhaften Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes am zweiten Kolben mittels einer ersten Haltehülse gefesselt, an der in Lösestellung ein Schließkörper des ersten Zentralventils axial abgestützt ist, der von einem im ersten Kolben gehaltenen ersten Betätigungselement betätigbar ist.

Eine besonders preiswerte Ausführung des erfindungsgemäßen Tandemhauptzylinders wird dadurch erreicht, daß der erste Kolben als Tauchkolben ausgebildet ist.

Denkbar ist auch eine solche Ausführung des erfindungsge mäßen Gegenstandes, bei der der erste Druckraum als ein mittels eines Differenzdruckventils hydraulisch vorge spannter Füllstufenraum und der erste Kolben als Stufen kolben ausgebildet sind, wobei ein durch eine Abstufung des ersten Kolbens und die Wandung des ersten Druckraumes begrenzter Ringraum mit dem den Füllstufenraum vorspannen den hydraulischen Differenzdruck beaufschlagbar ist. Durch die Maßnahme wird die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Tandemhauptzylinders wesentlich verbessert bzw. diese Betätigungszeiten der hydraulischen Bremsanlage erheblich verkürzt.

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung gehen aus den Unteransprüche und der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit der beiliegenden Zeichnung hervor, wobei die einzige Figur einen erfindungsgemäßen Tandemhauptzylinder im Längsschnitt zeigt.

Der in der Zeichnung dargestellte, vorzugsweise als Füll stufenhauptzylinder ausgebildete Tandemhauptzylinder 1 be steht aus einem Gehäuse 2, in dessen Längsbohrung 3 ein erster Kolben 4 und ein zweiter Kolben 5 axial verschieb bar angeordnet sind und mit deren Wandung einen ersten Druckraum 8 und einen zweiten Druckraum 9 begrenzen. Die beiden Druckräume 8 und 9 stehen über in Lösestellung des Tandemhauptzylinders 1 offene Zentralventile 10, 11 sowie zwei Nachlaufräume 15, 16 und Nachlaufkanäle 6, 7 in Verbin dung mit einem nicht dargestellten Nachlaufbehälter. Die Anordnung der Zentralventile 10, 11 ist vorzugsweise derart getroffen, daß das erste Zentralventil 10 im zweiten Kol ben 5 und das zweite Zentralventil 11 in einem am Boden der Längsbohrung 3 vorgesehenen Ventilkörper 29 angeordnet sind. Der Ventilkörper 29 ist im dargestellten Beispiel durch einen Gewindestopfen gebildet, der gegenüber dem zweiten Druckraum 9 mittels eines Dichtringes 52 abge dichtet ist.

In seinem dem zweiten Nachlaufkanal 7 benachbarten Bereich ist der Ventilkörper 29 mit einer radialen Ausnehmung 32 versehen, die mit der Wandung der Längsbohrung 3 den zweiten Nachlaufraum 16 begrenzt, der vom zweiten Druckraum 9 durch eine zweite Überströmmanschette 20 getrennt ist, die mittels einer auf einem axialen Fortsatz 30 des Ven tilkörpers 29 aufgeschobenen Haltescheibe 31 axial gehal ten wird. Der axiale Fortsatz 30 weist eine axiale Bohrung 33 auf, die einen Schließkörper 24 des zweiten Zentral ventils 11 aufnimmt, der mit einem am Ende der Bohrung 33 angeordneten Ventilsitz 28 zusammenwirkt.

Der mittels einer Ventilfeder 26 in Schließrichtung vorge spannte Schließkörper 24 stützt ich dabei an einer mit dem axialen Fortsatz 30 formschlüssig verbundenen zweiten Haltehülse 22 ab. Der mit einer zweiten Dichtmanschette 14 versehene zweite Kolben 5 weist eine axiale Ausnehmung 34 auf, deren Durchmesser etwa dem der zweiten Haltehülse 22 und deren Länge dem Hub des zweiten Kolbens 5 entspricht. Diese Ausnehmung 34 nimmt ein zweites Betätigungselement 42 des zweiten Zentralventils 11 auf, das zusammen mit der zweiten Haltehülse 22 und dem Ventilkörper 29 einer Fesselung des zweiten Kolbens 5 am Boden der Längsbohrung 3 dient.

In seinem dem ersten Nachlaufkanal 6 benachbarten Bereich ist der zweite Kolben 5 mit einer radialen Ausnehmung 43 versehen, die mit der Wandung der Längsbohrung 3 den ersten Nachlaufraum 15 des ersten Druckraumes 8 begrenzt. Für die Verbindung der beiden Räume 15, 8 sorgt das im zweiten Kolben 5 untergebrachte Zentralventil 10, dessen mit einem Ventilsitz 21 zusammenwirkender, durch eine Ventilfeder 25 vorgespannter Schließkörper 23 an einer am zweiten Kolben 5 formschlüssig befestigten ersten Halte hülse 21 anschlägt und in Verbindung mit seinem Betäti gungselement 41 für eine Fesselung des ersten Kolbens 4 am zweiten Kolben 5 sorgt. Zu diesem Zweck weist der erste Kolben 4 eine axiale Ausnehmung 44 auf, in der das Betäti gungselement 41 gehalten wird. Für die Trennung des ersten Nachlaufraumes 15 vom ersten Druckraum 8 sorgt eine erste Überströmmanschette 19, die durch die erste Haltehülse 21 am zweiten Kolben 5 axial gehalten wird.

Der im dargestellten Beispiel als Füllstufenraum ausge bildete erste Druckraum 8 befindet sich in einem Abschnitt 53 größeren Durchmessers der Längsbohrung 3, wobei der als Stufenkolben ausgebildete erste Kolben 4 einen vorderen, im Abschnitt 53 geführten Teil 4 a aufweist, dessen Durch messer A 2 wesentlich größer ist als der Durchmesser A 1 dessen als Tauchkolben wirkenden hinteren Teiles 4 b, der mittels eines Dichtringes 18 abgedichtet in einem die Längsbohrung 3 verschließenden Verschlußstück 17 geführt ist. Zwischen den beiden Teilen 4 a, b des ersten Kolbens 4 ist eine radiale Abstufung 45 vorgesehen, die im Bohrungs abschnitt 53 einen Ringraum 40 begrenzt, der vom ersten Druckraum 8 (Füllstufenraum) mittels einer am vorderen Teil 4 a des Kolbens 4 angeordneten Dichtmanschette 12 ge trennt wird. Am Gehäuse 2 stützt sich eine Rückstellfeder 13 ab, die die beiden Kolben 4, 5 in Lösestellung in der Zeichnung nach rechts vorspannt.

Im ersten Druckraum 8 (Füllstufenraum) mündet ein Druck mitteldurchgang 36, der über Kanäle 38, 39 mit dem oben er wähnten Ringraum 40 verbunden ist. Die Verbindung zwischen dem Druckmitteldurchgang 36 und dem ersten Kanal 38 ist mittels eines Differenzdruckventils 35 absperrbar bzw. freigebbar, und zwar in Abhängigkeit von dem im Füll stufenraum herrschenden hydraulischen Druck.

Das Differenzdruckventil 35 ist, im Gehäuse 2 des Tandem hauptzylinders 1 integriert, in einer mit dem ersten Nach laufkanal 6 in Verbindung stehenden Gehäusebohrung 46 an geordnet. Es wird vorzugsweise durch eine Ventilhülse 47 gebildet, deren nicht näher dargestellte axiale Rippen in der Gehäusebohrung 46 Druckmittelkanäle 48 begrenzen. An ihrer dem Druckmitteldurchgang 36 abgewandten Ende ist die Ventilhülse 47 mittels einer Dichtmanschette 50 abge dichtet, durch die ein Stift 51 hindurchgeführt ist, der mit einer als Schließkörper dienenden Kugel 37 zusammen wirkt, die durch eine an der Ventilhülse 47 abgestützte Schließfeder 49 auf den Druckmitteldurchgang 36 zu vorge spannt ist.

Wird der erste (Stufen-)Kolben 4 betätigt, so fördert dessen vorderer Teil 4 a größeren Druchmessers A 2 Druck mittelvolumen in den an den ersten Druckraum 8 ange schlossenen Bremskreis und über den zweiten Kolben 5 in den an den zweiten Druckraum 9 angeschlossenen Bremskreis. Bei einem Anstieg des im Füllstufenraum 8 herrschenden hydraulischen Druckes über den sogenannten Abschaltdruck des Differenzdruckventils 35 wird ein Druckmittelvolumen über das nun offene Differenzdruckventil 35 in den Ring raum 40 gefördert, der vorher (bei einer Rückstellbewegung des ersten Kolbens 4) aus dem nicht gezeigten Nachlaufbe halter über die Dichtmanschette 50 mit Druckmittel ver sorgt wurde. Der Druckaufbau im ersten Druckraum 8 bewirkt ein schnelles Öffnen und Schließen des Differenzdruck ventils 35, so daß der Druckaufbau im Ringraum 40 nicht schlagartig erfolgt, sondern geregelt wird. Nach dem Ab schalten der Füllstufe durch das Differenzdruckventil 35 wird das Nutzvolumen durch den hinteren Teil 4 b des Stufenkolbens 4 kleineren Durchmessers A 1 gefördert.

Bezugszeichenliste:

1 Tandemhauptzylinder
2 Gehäuse
3 Bohrung
4 Primärkolben
5 Sekundärkolben
6 Nachlaufkanal
7 Nachlaufkanal
8 Primärdruckraum
9 Sekundärdruckraum
10 Zentralventil
11 Zentralventil
12 erste Dichtmanschette
13 Rückstellfeder
14 zweite Dichtmanschette
15 Nachlaufraum
16 Nachlaufraum
17 Verschlußstück
18 Dichtring
19 erste Überströmmanschette
20 zweite Überströmmanschette
21 erste Haltehülse
22 zweite Haltehülse
23 Schließkörper
24 Schließkörper
25 Ventilfeder
26 Ventilfeder
27 Ventilsitz
28 Ventilsitz
29 Ventilkörper
30 axialer Fortsatz
31 Haltescheibe
32 Ausnehmung
33 Bohrung
34 Ausnehmung
35 Ventil (Differenzdruckdurchgang)
36 Druckmitteldurchgang
37 Dichtkörper (Kugel)
38 Kanal
39 Kanal
40 Ringraum
41 Betätigungselement
42 Betätigungselement
43 Ausnehmung
44 axiale Ausnehmung
45 Abstufung
46 Gehäusebohrung
47 Ventilhülse
48 Druckmittelkanäle
49 Schließfeder
50 Dichtmanschette
51 Stift
52 Dichtring
53 Bohrungsabschnitt

Claims

1. Tandemhauptzylinder für hydraulische Bremsanlagen von Kraftfahrzeugen, mit einem Gehäuse, in dessen Längs bohrung ein erster und ein zweiter Kolben abgedichtet verschiebbar geführt sind und einen ersten und einen zweiten Druckraum begrenzen, die mittels zweier in Lösestellung offener Zentralventile mit einem Nach laufbehälter in Verbindung stehen, wobei eine den ersten Kolben vorspannende, außerhalb der Längs bohrung angeordnete Rückstellfeder vorgesehen ist und das erste Zentralventil im zweiten Kolben und das zweite Zentralventil getrennt vom zweiten Kolben am Ende der Längsbohrung angeordnet ist, dadurch ge kennzeichnet, daß der zweite Kolben (5) am Boden der Längsbohrung (3) und der erste Kolben (4) am zweiten Kolben (5) gefesselt ist.

2. Tandemhauptzylinder nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die Fesselung der Kolben (4, 5) mittels einer formschlüssigen Verbindung er folgt.

3. Tandemhauptzylinder nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß der zweite Kolben (5) mittels eines das zweite Zentralventil (11) ent haltenden Ventilkörpers (29) gefesselt ist.

4. Tandemhauptzylinder nach Anspruch 3, dadurch ge kennzeichnet, daß der Ventilkörper (29) als ein die Längsbohrung (3) verschließender Gewinde stopfen ausgebildet ist.

5. Tandemhauptzylinder nach Anspruch 3, dadurch ge kennzeichnet, daß der zweite Kolben (5) am Ventilkörper (29) mittels einer zweiten Haltehülse (22) gefesselt ist, an der in Lösestellung ein Schließkörper (24) des zweiten Zentralventils (11) axial abgestützt ist, der von einem im zweiten Kolben (5) gehaltenen zweiten Betätigungselement (42) be tätigbar ist.

6. Tandemhauptzylinder nach Anspruch 3, dadurch ge kennzeichnet, daß der Ventilkörper (29) einen zylindrischen axialen Fortsatz (30) aufweist, in dessen Bohrung (33) der Schließkörper (24) des zweiten Zentralventils (11) geführt und mittels einer zweiten Ventilfeder (26) vorgespannt ist, die sich an der zweiten Haltehülse (22) abstützt.

7. Tandemhauptzylinder nach Anspruch 6, dadurch ge kennzeichnet, daß der Ventilkörper (29) eine radiale Ausnehmung (32) aufweist, die mit der Wandung der Längsbohrung (3) einen Nachlaufraum (16) des zweiten Druckraumes (9) begrenzt.

8. Tandemhauptzylinder nach Anspruch 7, dadurch ge kennzeichnet, daß der Nachlaufraum (16) gegenüber dem zweiten Druckraum (9) mittels einer Überströmmanschette (20) abgedichtet ist, die von einer am axialen Fortsatz (30) aufgeschobenen Halte scheibe (31) axial gehalten wird.

9. Tandemhauptzylinder nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Kolben (5) eine axiale Ausnehmung (34) aufweist, deren Durchmesser etwa dem der zweiten Haltehülse (22) und deren Länge dem Hub des zweiten Kolbens (5) entspricht.

10. Tandemhauptzylinder nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Kolben (4) mittels einer ersten Haltehülse (21) gefesselt ist, an der in Lösestellung ein Schließkörper (23) des ersten Zentralventils (10), axial abgestützt ist, der von einem im ersten Kolben (4) gehaltenen ersten Betätigungselement (41) be tätigbar ist.

11. Tandemhauptzylinder nach Anspruch 10, dadurch ge kennzeichnet, daß der Schließkörper (23) des ersten Zentralventils (10) mittels einer ersten Ventilfeder (25) in Schließrichtung vorgespannt ist, die sich an der ersten Haltehülse (21) abstützt.

12. Tandemhauptzylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Kolben (5) eine radiale Ausnehmung (43) aufweist, die mit der Wandung der Längsbohrung (3) einen Nachlaufraum (15) des ersten Druckraumes (8) begrenzt.

13. Tandemhauptzylinder nach Anspruch 12, dadurch ge kennzeichnet, daß der Nachlaufraum (15) gegenüber dem ersten Druckraum (8) mittels einer Überströmmanschette (19) abgedichtet ist, die mittels der ersten Haltehülse (21) axiale gehalten wird.

14. Tandemhauptzylinder nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Kolben (4) eine axiale Ausnehmung (44) auf weist, deren Durchmesser etwa dem des ersten Betäti gungselementes (41) und deren Länge dem Hub des ersten Kolbens (4) entspricht.

15. Tandemhauptzylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Kolben (4) als Tauchkolben ausgebildet ist.

16. Tandemhauptzylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Druckraum (8) als ein mittels eines Differenzdruckventils (35) hydraulisch vorgespannter Füllstufenraum und der erste Kolben (4) als Stufen kolben ausgebildet sind, wobei ein durch eine Abstufung (45) des ersten Kolbens (4) und die Wandung des ersten Druckraumes (8) begrenzter Ringraum (40) mit dem den Füllstufenraum vorspannenden hydrau lischen Differenzdruck beaufschlagbar ist.

17. Tandemhauptzylinder nach Anspruch 16, dadurch ge kennzeichnet, daß im Füllstufenraum (ersten Druckraum) (8) ein durch das Differenzdruck ventil (35) absperrbarer Druckmitteldurchgang (36) mündet, an den zum Ringraum (40) hin führende Kanäle (38, 39) angeschlossen sind.

18. Tandemhauptzylinder nach Anspruch 16 oder 17, da durch gekennzeichnet, daß das Differenzdruckventil (35) im Gehäuse (2) integriert ist.

19. Tandemhauptzylinder nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Differenzdruck ventil (35) in einer mit einem ersten Nachlaufkanal (6) verbundenen Gehäusebohrung (46) angeordnet und durch eine Ventilhülse (47) gebildet ist, die mit der Gehäusebohrung (46) Druckmittelkanäle (48) begrenzt und eine als Schließkörper dienende, durch eine Schließfeder (49) vorgespannte Kugel (37) führt, die mit einem gegenüber der Gehäusebohrung (46) mittels einer Dichtmanschette (50) abgedichteten Stift (51) zusammenwirkt.