DE69908963T2

DE69908963T2 - Hauptbremszylinder mit hydraulischer reaktion und gesteigertem eingangsdruck

Info

Publication number: DE69908963T2
Application number: DE69908963T
Authority: DE
Inventors: Juan Simon Bacardit
Original assignee: Bosch Sistemas de Frenado SL
Current assignee: Bosch Sistemas de Frenado SL
Priority date: 1998-10-20
Filing date: 1999-10-19
Publication date: 2004-05-13
Anticipated expiration: 2019-10-20
Also published as: DE69908963D1; DK1123233T3; FR2784642A1; PT1123233E; EP1123233A1; JP2002527293A; US6318081B1; ATE243128T1; EP1123233B1; FR2784642B1; WO2000023308A1; ES2200554T3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft in allgemeiner Weise die Hydraulikbremssysteme für Kraftfahrzeuge.
Genauer betrifft die vorliegende Erfindung einen Hauptzylinder mit hydraulischer Reaktion von der Art jener, die folgendes aufweisen: einen zylindrischen Körper, der mit einer axialen Hauptbohrung versehen ist, die eine Arbeitskammer mit variablem Volumen begrenzt, welche mit einem Bremsfluid gefüllt ist; einen Hauptkolben, der die Arbeitskammer verschließt und selektiv in der Hauptbohrung aus einer Ruhestellung und in einer ersten axialen Richtung gleitet, um das Volumen dieser Arbeitskammer zu verringern; eine sekundäre axiale Bohrung, die in den Hauptkolben gebohrt ist und eine Reaktionskammer mit variabler Kapazität begrenzt, die einem variablen Druck ausgesetzt ist und mit der Arbeitskammer in Verbindung steht; einen Reaktionskolben, der die Reaktionskammer verschließt und selektiv in der sekundären Bohrung aus einer Ruhestellung und in der ersten axialen Richtung gleitet, um die Kapazität der Reaktionskammer zu verringern; eine erste Betätigungseinrichtung, um den Hauptkolben aus seiner Ruhestellung zu verschieben; eine zweite Betätigungseinrichtung, um den Reaktionskolben aus seiner Ruhestellung zu verschieben; eine Feder, die auf Druck vorgespannt ist und von welcher ein vorderes Ende in einer Ruhestellung an der ersten Betätigungseinrichtung anliegt und von welcher ein hinteres Ende in einer Ruhestellung an einem Anschlag anliegt, der mit dem Hauptkolben fest verbunden ist, wobei diese Feder im Hauptkolben um den Reaktionskolben angeordnet ist; und eine Mitnahmefläche, die am Reaktionskolben definiert ist, um selektiv das hintere Ende der Feder in einer zweiten axialen Richtung mitzunehmen, die zur ersten axialen Richtung entgegengesetzt ist, und korrelativ den Druck der Feder zu erhöhen.
Ein Hauptzylinder dieser Art ist im Stand der Technik gut bekannt und beispielsweise in die Bremsvorrichtungen integriert, die im Patent EP - 0 662 894 und im Patentdokument FR - 2 751 602 beschrieben sind, wobei derartige Bremsvorrichtungen den Vorteil aufweisen, daß sie die Intensität der Bremskraft im Fall eines plötzlichen Bremsstoßes optimieren.
In jüngerer Zeit hat sich bei der Gestaltung der neuen Bremssysteme die Bemühung entwickelt, in sehr feiner Weise die am Pedal vom Fahrer gespürte Empfindung zu kontrollieren, um diese Empfindung maximal zu standardisieren und den Fahrern zu gestatten, das Fahrzeug zu wechseln, ohne sich bei der Anpassung an die verschiedenen Bremssysteme, die in verschiedenen Fahrzeugen verwendet werden, besonders anstrengen zu müssen.
Die vorliegende Erfindung liegt in diesem Zusammenhang und hat das Ziel, einen Hauptzylinder mit hydraulischer Reaktion mit einfacher Struktur, der diese Funktionalität bietet, vorzuschlagen.
Dazu ist der Hauptzylinder der vorliegenden Erfindung, der außerdem der Oberbegriffsdefinition entspricht, die der obige Oberbegriff gibt, im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß er außerdem Mittel zur Übertragung einer Bewegung aufweist, die der zweiten Betätigungseinrichtung ermöglichen, das vordere Ende der Feder mitzunehmen und korrelativ den Druck der Feder zu erhöhen, wenn diese zweite Mitnahmeeinrichtung den Reaktionskolben in der ersten axialen Richtung verschiebt.
Diese Anordnung ermöglicht somit, mittels ein und derselben Feder zwei unterschiedliche Funktionen zu gewährleisten, nämlich einerseits einer Bewegung des Reaktionskolbens in der entgegengesetzten Richtung zu seiner Betätigungsrichtung einen Widerstand entgegenzusetzen und andererseits der Verschiebung der zweiten Betätigungseinrichtung in der Betätigungsrichtung durch den Fahrer einen Widerstand entgegenzusetzen.
In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen die Mittel zur Übertragung einer Bewegung einen Gleitring auf, der im Hauptkolben um den Reaktionskolben angeordnet ist und zwischen das vordere Ende der Feder und die erste Betätigungseinrichtung eingefügt ist, wobei dieser Ring ausgebildet ist, um von der zweiten Betätigungseinrichtung mitgenommen zu werden, wenn diese zweite Mitnahmeeinrichtung den Reaktionskolben in der ersten axialen Richtung verschiebt.
Außerdem befindet sich die Feder vorzugsweise jederzeit in einem Druckzustand, so daß sich zumindest eines ihres vorderen Endes und ihres hinteren Endes in seiner Ruhestellung befindet.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen deutlich aus der Beschreibung hervor, die nachstehend und keineswegs als Begrenzung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen durchgeführt wird, in welchen gilt:
1 ist eine Schnittansicht einer Bremsvorrichtung mit einem erfindungsgemäßen Hauptzylinder; und
2 ist eine Schnittansicht der speziellen Einrichtungen des Hauptzylinders der Erfindung.
Die in 1 dargestellte Bremsvorrichtung sowie jene, die das frühere Patentdokument FR - 2 751 602 beschreibt, umfaßt schematisch einen pneumatischen Unterstützungs-Servomotor 1 und einen Hauptzylinder 2.
Der Hauptzylinder 2 umfaßt im wesentlichen einen Körper 20, der mit einer axialen Hauptbohrung 21 versehen ist, in der eine Kolbenbaugruppe 11 und ein sekundärer Kolben 23 gleiten.
Der Servomotor umfaßt seinerseits ein starres Gehäuse 3, das in dichter Weise in zwei Kammern 3a und 3b durch eine bewegliche Trennwand 4, getrennt ist, die einen pneumatischen Kolben 5 mitnehmen kann, der im Inneren des Gehäuses 3 beweglich ist.
Die vordere Kammer 3a, deren Vorderseite in dichter Weise durch den Hauptzylinder 2 verschlossen ist, ist stets durch ein Verbindungsstück 6 mit einer Unterdruckquelle (nicht dargestellt) verbunden.
Der Druck in der hinteren Kammer 3b wird durch ein pneumatisches Ventilelement 7 gesteuert, welches durch eine Steuerstange 8 gesteuert wird, die mit einem Bremspedal (nicht dargestellt) verbunden ist.
Wenn sich die Steuerstange 8 in der Ruhestellung befindet, im vorliegenden Fall nach rechts gezogen ist, wie in 1 dargestellt, stellt das pneumatische Ventilelement 7 eine Verbindung zwischen den zwei Kammern 3a und 3b des Servomotors her.
Da die hintere Kammer 3b folglich demselben Unterdruck ausgesetzt wird wie die vordere Kammer 3a, wird der Kolben 5 durch eine Feder 9 nach rechts, in die Ruhestellung, zurückgeschoben.
Die Betätigung der Steuerstange 8 nach links hat die Wirkung, in einer ersten Zeit das pneumatische Ventilelement 7 so zu verschieben, daß es die Kammern 3a und 3b voneinander isoliert, dann in einer zweiten Zeit dieses pneumatische Ventilelement so zu verschieben, daß es die hintere Kammer 3b zum Atmosphärendruck öffnet.
Die Druckdifferenz zwischen den zwei Kammern, die folglich von der beweglichen Trennwand 4 gespürt wird, übt auf diese letztere einen Schub aus, der sie letztlich nach links verschiebt und ihr ermöglicht, den Kolben 5 mitzunehmen, der sich seinerseits unter Zusammendrücken der Feder 9 verschiebt.
Die Bremskraft, die auf die Steuerstange 8 ausgeübt wird, oder die "Eingangskraft" und die Bremsunterstützungskraft oder die "Unterstützungskraft", die sich aus dem Schub der beweglichen Trennwand 4 ergibt, werden dann gemeinsam in der axialen Richtung X– X+ der Schubstange 8 in Richtung des Hauptzylinders 2 aufgebracht und vereinigen sich, um die Betätigungskraft dieses letzteren zu bilden.
Genauer wird die Betätigungskraft auf die Kolbenbaugruppe 11 des Hauptzylinders aufgebracht und ruft global deren Verschiebung nach links (in 1) in der axialen Richtung X– X+ hervor, was zu einer Druckerhöhung der in der Arbeitskammer 12 des Hauptzylinders vorhandenen Bremsflüssigkeit und zu einer Betätigung der mit dieser letzteren verbundenen Bremse führt.
Die Kolbenbaugruppe 11 ist tatsächlich zusammengesetzt und umfaßt einen Hauptkolben 13, der mit einer axialen Bohrung 130 versehen ist, die in dichter Weise durch einen Reaktionskolben 14 verschlossen ist.
Die Arbeitskammer 12 ist in der Bohrung 21 des Körpers 20 durch den Hauptkolben 13 begrenzt, der dort in dichter Weise aus seiner Ruhestellung, die in den 1 und 2 dargestellt ist, und in der axialen Betätigungsrichtung X– X+ gleiten kann, um das Volumen dieser Arbeitskammer zu verringern und den hydraulischen Druck, der dort herrscht, zu erhöhen.
Das Gleiten des Hauptkolbens 13 wird durch die Verschiebung eines ringförmigen Stößels 50 erhalten, der am Hauptkolben 13 anliegt und der selbst durch den pneumatischen Kolben 5 bewegt wird.
Der Reaktionskolben 14 begrenzt in der Bohrung 130 des Hauptkolbens 13 eine Reaktionskammer 15 mit variabler Kapazität, die mit der Arbeitskammer 12 zumindest durch einen Kanal 22 in Verbindung steht.
Der Reaktionskolben 14 ist in dichter Weise in der Bohrung 130 des Hauptkolbens 13 aus seiner Ruhestellung, die in den 1 und 2 dargestellt ist, und in der axialen Betätigungsrichtung X– X+ verschiebbar angebracht, um die Kapazität dieser Reaktionskammer verringern zu können.
Das Gleiten des Reaktionskolbens 14 wird durch die Verschiebung eines Tauchkolbens 80 erhalten, der selbst durch die Steuerstange 8 bewegt wird.
Eine Feder 16, die auf Druck vorgespannt ist, ist im Hauptkolben 13 um den Reaktionskolben 14 angeordnet, wobei ein vorderes Ende 161 dieser Feder 16 in der Ruhestellung am Stößel 50 anliegt und ein hinteres Ende 162 dieser Feder 16 in der Ruhestellung an einem Anschlag 131 anliegt, der mit dem Hauptkolben fest verbunden ist.
Der Reaktionskolben 14 weist außerdem eine Mitnahmefläche 141 auf, die diesem Reaktionskolben ermöglicht, eventuell durch eine Scheibe 17 das hintere Ende 162 der Feder in einer axialen Richtung X+ X–, die zur Betätigungsrichtung X– X+ entgegengesetzt ist, mitzunehmen und den Druck der Feder 16 korrelativ zu erhöhen, wenn eine plötzliche Steigerung des hydraulischen Drucks in der Reaktionskammer 15 den Reaktionskolben 14 in dieser entgegengesetzten Richtung X+ X– zurückschiebt.
Der Hauptzylinder der Erfindung unterscheidet sich von diesen bekannten Eigenschaften durch die Tatsache, daß er Mittel aufweist, die dem Tauchkolben 80 ermöglichen, das vordere Ende 161 der Feder 16 mitzunehmen und korrelativ den Druck dieser Feder zu erhöhen, wenn der Tauchkolben 80 den Reaktionskolben 14 in der Betätigungsrichtung X– X+ verschiebt.
In der in 2 dargestellten Ausführungsform bestehen diese Mittel genauer aus einem Gleitring 18, der im Hauptkolben 13 um den Reaktionskolben 14 angeordnet ist und zwischen das vordere Ende 161 der Feder 16 und den Stößel 50 eingefügt ist, wobei dieser Ring 18 ausgebildet ist, um vom Tauchkolben 80 mitgenommen zu werden, wenn dieser letztere den Reaktionskolben 14 in der Betätigungsrichtung X– X+ verschiebt.
Außerdem befindet sich die Feder 16 vorzugsweise jederzeit in einem Druckzustand, so daß zumindest eines ihres vorderen Endes 161 und hinteren Endes 162 sich in seiner Ruhestellung befindet.

Claims

Hauptzylinder mit hydraulischer Reaktion, welcher aufweist: einen zylindrischen Körper (20), der mit einer axialen Hauptbohrung (21) versehen ist, die eine Arbeitskammer (12) mit variablem Volumen begrenzt, welche mit einem Bremsfluid gefüllt ist; einen Hauptkolben (13), der die Arbeitskammer (12) verschließt und selektiv in der Hauptbohrung (21) aus einer Ruhestellung und in einer ersten axialen Richtung (X– X+) gleitet, um das Volumen dieser Arbeitskammer zu verringern; eine sekundäre axiale Bohrung (130), die in den Hauptkolben (13) gebohrt ist und eine Reaktionskammer (15) mit variabler Kapazität begrenzt, die einem variablen Druck ausgesetzt ist und mit der Arbeitskammer (12) in Verbindung steht; einen Reaktionskolben (14), der die Reaktionskammer (15) verschließt und selektiv in der sekundären Bohrung (130) aus einer Ruhestellung und in der ersten axialen Richtung (X– X+) gleitet, um die Kapazität der Reaktionskammer (15) zu verringern; eine erste Betätigungseinrichtung (50), um den Hauptkolben (13) aus seiner Ruhestellung zu verschieben; eine zweite Betätigungseinrichtung (80), um den Reaktionskolben (14) aus seiner Ruhestellung zu verschieben; eine Feder (16), die auf Druck vorgespannt ist und von welcher ein vorderes Ende (161) in einer Ruhestellung an der ersten Betätigungseinrichtung (50) anliegt und von welcher ein hinteres Ende (162) in einer Ruhestellung an einem Anschlag (131) anliegt, der mit dem Hauptkolben (13) fest verbunden ist, wobei diese Feder (16) im Hauptkolben (13) um den Reaktionskolben (14) angeordnet ist; und eine Mitnahmefläche (141), die am Reaktionskolben (14) definiert ist, um selektiv das hintere Ende (162) der Feder (16) in einer zweiten axialen Richtung (X+ X–) mitzunehmen, die zur ersten axialen Richtung (X– X+) entgegengesetzt ist, und korrelativ den Druck der Feder (16) zu erhöhen, dadurch gekennzeichnet, daß er außerdem Mittel (18) zur Übertragung einer Bewegung umfaßt, die der zweiten Betätigungseinrichtung (80) ermöglichen, das vordere Ende (161) der Feder (16) mitzunehmen und korrelativ den Druck der Feder (16) zu erhöhen, wenn diese zweite Mitnahmeeinrichtung (80) den Reaktionskolben (14) in der ersten axialen Richtung (X– X+) verschiebt.
Hauptzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Übertragung einer Bewegung einen Gleitring (18) aufweisen, der im Hauptkolben (13) um den Reaktionskolben (14) angeordnet ist und zwischen das vordere Ende (161) der Feder (16) und die erste Betätigungseinrichtung (50) eingefügt ist, wobei dieser Ring (18) ausgebildet ist, um von der zweiten Betätigungseinrichtung (80) mitgenommen zu werden, wenn diese zweite Mitnahmeeinrichtung (80) den Reaktionskolben (14) in der ersten axialen Richtung (X– X+) verschiebt.
Hauptzylinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Feder (16) jederzeit in einem Druckzustand befindet, so daß sich zumindest eines ihres vorderen Endes (161) und ihres hinteren Endes (162) in seiner Ruhestellung befindet.