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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Hauptbremszylinderanordnung für eine Kraftfahrzeug-Bremsanlage, umfassend:
- – ein Hauptbremszylindergehäuse mit einer zylindrischen Ausnehmung,
- – wenigstens einen in der zylindrischen Ausnehmung des Hauptbremszylindergehäuses verlagerbar und dichtend geführten Druckkolben,
- – ein mit dem Hauptbremszylindergehäuse über einen Verbindungsbereich fluidisch gekoppeltes Flüssigkeitsreservoir zum Speichern von Bremsflüssigkeit,
wobei der wenigstens eine Druckkolben mit dem Hauptbremszylindergehäuse eine Druckkammer dichtend einschließt, die fluidisch mit einem Fluidkreis der Kraftfahrzeug-Bremsanlage koppelbar oder gekoppelt ist und in Abhängigkeit von der Stellung des zugeordneten Druckkolbens über wenigstens eine Kolbenausnehmung fluidisch mit dem Flüssigkeitsreservoir verbunden oder von diesem getrennt ist, und
wobei der wenigstens einen Kolbenausnehmung des wenigstens einen Druckkolbens ein Drosselelement zugeordnet ist, um den Fluidstrom durch wenigstens eine Kolbenausnehmung zu drosseln.
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Diese Hauptbremszylinderanordnung trägt der folgenden Situation Rechnung: In einem Ausgangszustand vor Betätigung der Bremse, in dem der Druckkolben über eine Rückstellfeder in eine Ausgangsstellung vorgespannt ist, besteht eine fluidische Verbindung zwischen dem Fluidreservoir und der von dem Druckkolben begrenzten Druckkammer. Diese fluidische Verbindung wird über Durchbrüche in einem hohlzylindrischen Abschnitt des Druckkolbens gewährleistet, wobei diese Durchbrüche in der Ausgangsstellung in einem Bereich zwischen zwei den Druckkolben umgebenden Umfangsdichtungen liegen. Wird aus dieser Ausgangsstellung heraus die Bremsanlage betätigt, so wird der Druckkolben in dem Hauptbremszylindergehäuse entsprechend verlagert. Solange aber die Verbindungsbohrungen in dem hohlzylindrischen Abschnitt des Druckkolbens eine zugeordnete Umfangsdichtung noch nicht vollständig passiert haben, so dass weiterhin eine fluidische Verbindung zwischen der Druckkammer und dem Flüssigkeitsreservoir besteht, kommt es vorübergehend zu einem verzögerten Druckaufbau. Die Geschwindigkeit, mit der im Bremskreis Druck aufgebaut wird, hängt vom jeweiligen Volumen des Leckagestroms ab, also dem Volumen an Bremsflüssigkeit, das über die noch nicht vollständig geschlossenen Durchbrüche in das Flüssigkeitsreservoir abströmen kann. Zusätzlich kommt es durch Elastizitäten und Reibung der Umfangsdichtung am Druckkolben zu dynamischen Änderungen der Größe der Verbindungsspalte und dadurch zu sich gleichfalls dynamisch ändernden Leckageströmen und -volumen, was in dieser Übergangsphase zu einem schwingenden oder pulsierenden Druckaufbau führen kann. Dies kann gegebenenfalls vom Fahrer im Rahmen der Bremsbetätigung wahrgenommen werden.
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Um diesen Instabilitäten beim Druckaufbau entgegenzuwirken, ist das eingangs genannte Drosselelement vorgesehen. Dieses wird in Abhängigkeit von dem aktuell herrschenden Druck verlagert und drosselt einen Leckagestrom, so dass in der Druckkammer schneller und gleichmäßiger ein Bremsdruck aufgebaut werden kann. In Abhängigkeit von den aktuell herrschenden Druckverhältnissen im Verbindungsbereich zwischen Fluidreservoir und Druckkammern kann das Drosselelement unterschiedliche Funktionsstellungen einnehmen. Wird beispielsweise in einer Notbrems-Situation durch eine schnelle Verlagerung des Druckkolbens ein schneller und betragsmäßig steiler Druckaufbau erforderlich, so soll das Drosselelement den Bremsflüssigkeitsrückfluss aus der Druckkammer in das Flüssigkeitsreservoir maximal drosseln. Andererseits soll das Drosselelement dann, wenn ein Nachströmen von Bremsflüssigkeit aus dem Flüssigkeitsreservoir erforderlich ist, beispielsweise dann, wenn ein Schlupfregelungssystem Bremsflüssigkeit aus dem Flüssigkeitsreservoir funktionsbedingt benötigt, die Drosselwirkung möglichst gering sein.
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Grundsätzlich ist es möglich, Drosseleinrichtungen im Bereich des Anschlusses des Fluidreservoirs anzubringen. Derartige Lösungen sind beispielsweise in dem Dokument
US 6,637,21 B2 , in dem Dokument
EP 2 039 574 A1 oder in dem Dokument
US 2008/0276612 A1 beschrieben. Diese Drosselanordnungen haben jedoch meist den Nachteil, dass sie relativ aufwendig in ihrem Aufbau und daher kostenintensiv sowie fehleranfällig sind.
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Eine alternative Lösung für die Anbringung einer Drosselanordnung zeigt das Dokument
DE 198 13 494 A1 , von dem der Oberbegriff des Anspruchs 1 ausgeht. Bei diesem Dokument ist vorgesehen, im Kolben ein Drosselelement vorzusehen, das sich nach Maßgabe des aktuellen Strömungszustandes zwischen der Druckkammer und dem Fluidreservoir verlagern kann. Obgleich diese Lösung praktikabel erscheint, hat sich in der Praxis gezeigt, dass das Verhalten dieses Drosselelements nicht immer wunschgemäß ist. Ferner ist diese Konstruktion aufgrund der mehrteiligen Ausführung aufwendig in der Montage.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Hauptbremszylinderanordnung der eingangs bezeichneten Art bereitzustellen, die bei zuverlässiger Funktionsweise einen deutlich einfacheren und damit kostengünstigeren Aufbau als der Stand der Technik aufweist.
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Diese Aufgabe wird durch eine Hauptbremszylinderanordnung der eingangs bezeichneten Art gelöst, wobei das Drosselelement im Druckkolben relativ zu diesem verlagerbar aufgenommen ist und sich bei einer Bewegung des Druckkolbens zum Druckaufbau in der Druckkammer am Hauptbremszylindergehäuse abstützt.
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Erfindungsgemäß ist also vorgesehen, dass das Drosselelement, anders als beim vorstehend genannten Stand der Technik, nicht von der aktuellen Strömungssituation abhängt, sondern sich bei einer Bewegung des Druckkolbens am Hauptbremszylindergehäuse abstützt. Dadurch ist gewährleistet, dass das Drosselelement bei einer Verlagerung des Druckkolbens unter Abstützung am Hauptbremszylindergehäuse sich relativ zu dem Druckkolben verlagert und dadurch betätigungsabhängig zuverlässig eine Drosselwirkung auf den Fluidstrom durch die wenigstens eine Kolbenausnehmung ausgeübt werden kann.
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Weiterbildungen der Erfindung werden im Folgenden anhand der Merkmale der Unteransprüche beschrieben.
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Grundsätzlich kann vorgesehen sein, dass das Drosselelement über sein eines axiales Ende den Fluidstrom durch wenigstens eine Kolbenausnehmung drosselt, wobei die Drosselwirkung zunimmt, je weiter das Drosselelement in Folge der Verlagerung des Druckkolbens die Kolbenausnehmung überlappt. Alternativ hierzu ist es möglich, dass das Drosselelement wenigstens eine Drosselausnehmung aufweist, die relativ zur wenigstens einen Kolbenausnehmung ausgerichtet ist und bei Verlagerung des Druckkolbens aus einer Ruhestellung in eine bremsaktive Stellung den Fluidstrom zwischen der Druckkammer und dem Fluidreservoir drosselt.
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Bei dieser Ausführungsvariante der Erfindung drosselt das Drosselelement also nicht mit einem Endbereich den Fluiddurchstrom durch die Kolbenausnehmung, sondern sieht vor, dass wenigstens eine Drosselausnehmung zumindest in teilweiser Überlappung mit der wenigstens einen Kolbenausnehmung gebracht ist und so ein Fluidstrom zwischen dem Fluidreservoir und der Druckkammer und in der Ruhestellung (Ausgangsstellung) des Druckkolbens gewährleistet ist. Bei Verlagerung des Druckkolbens aus dieser Ruhestellung in eine bremsaktive Stellung, in der in der Druckkammer ein Bremsdruck aufgebaut wird, der dann an den Fluidkreis der Kraftfahrzeugbremsanlage abgegeben wird, kommt es dann zur Drosselwirkung. Dies kann insbesondere dadurch erfolgen, dass in der Ausgangsstellung des Druckkolbens die Drosselausnehmung zusammen mit der Kolbenausnehmung einen Strömungsquerschnitt bildet, dessen Querschnittsfläche mit zunehmender Verlagerung des Druckkolbens aus der Ruhestellung in eine bremsaktive Stellung abnimmt. Mit anderen Worten wird in Folge der Relativverlagerung von Drosselelement und Druckkolben die Querschnittsfläche des Strömungsquerschnitts reduziert, bis der Strömungsquerschnitt ganz geschlossen wird und eine vollständige fluidische Trennung von Druckkammer und Flüssigkeitsreservoir gegeben ist. Die Drosselwirkung reicht aber aus, um bereits frühzeitig bei einer Bremsbetätigung einen Druckaufbau in der Druckkammer zu erreichen.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Drosselausnehmung in Umfangsrichtung mehrere Kolbenausnehmungen überspannt. Grundsätzlich ist es möglich, mehrere Drosselausnehmungen und mehrere Kolbenausnehmungen vorzusehen, die zueinander ausgerichtet sind. Bei dieser Erfindungsvariante kann also vorgesehen sein, dass wenigstens eine Drosselausnehmung in Umfangsrichtung schlitzförmig ausgebildet ist und so mehrere Kolbenausnehmungen überspannt.
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Alternativ zu einem Drosselement mit wenigstens einer Drosselausnehmung kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass das Drosselelement eine mit der wenigstens einen Kolbenausnehmung zusammenwirkende Drosselkante aufweist. Die Funktionsweise ist analog zu der eines Drosselelements mit Drosselausnehmung. Die Drosselwirkung nimmt zu, je weiter die Drosselkante des Drosselelements in Folge der Verlagerung des Druckkolbens die wenigstens eine Kolbenausnehmung überlappt.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Druckkolben und das Drosselelement verschiebbar ineinander geführt sind. Vorzugsweise ist das Drosselelement relativ satt anliegend im Druckkolben aufgenommen.
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Vorstehend wurde bereits angedeutet, dass die wenigstens eine Kolbenausnehmung relativ zu der wenigstens einen Drosselausnehmung ausgerichtet ist. In diesem Zusammenhang kann vorgesehen sein, dass das Drosselelement und der Druckkolben definiert zueinander ausgerichtet sind. Insbesondere ist es möglich, dass das Drosselelement und der Druckkolben relativ zueinander verdrehgesichert sind. Dadurch verbleiben sie in einer vorbestimmten Winkelausrichtung zueinander. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass am Innenumfangsprofil des Druckkolbens und am Außenumfangsprofil des Drosselelements Führungsvorkehrungen getroffen sind, die eine Relativverdrehung zwischen Drosselelement und Druckkolben verhindern. Auch können Drosselelement und Druckkolben in ihren zusammenwirkenden Flächen so ausgebildet sein, dass sie verdrehgesichert sind, beispielsweise durch im Querschnitt elliptische oder polygonale Gestalt.
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Ferner kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass das Drosselelement relativ zum Druckkolben verliergesichert ist. Dadurch lässt sich eine Baugruppe aus Drosselelement und Druckkolben erstellen, die die Montage und ggf. auch die Demontage der Hauptbremszylinderanordnung erleichtert und gewährleistet, dass das Drosselelement bei der Montage korrekt im Druckkolben angeordnet wird. In diesem Zusammenhang ist es möglich, dass das Drosselelement über eine eine Relativbewegung zwischen Drosselelement und Druckkolben zulassende Rastverbindung in den Druckkolben eingreift. Allerdings muss vorgesehen sein, dass die Rastverbindung die Relativbewegung zwischen Drosselelement und Druckkolben, welche letztendlich zur Drosselwirkung führt, nicht behindert. Beispielsweise ist es möglich, das Drosselelement an seinem freien, in den Druckkolben hineinragenden Ende mit mehreren Rastarmen zu versehen, die in eine korrespondierende Rastausnehmung im Druckkolben eingreifen und in dieser zur Gewährleistung der Drosselwirkung in axialer Richtung verlagerbar sind.
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Bekanntermaßen werden Druckkolben in derartigen Hauptbremszylinderanordnungen über Rückstellfedern in eine Ausgangsstellung vorgespannt. Dabei stützt sich die Kolbenrückstellfeder üblicherweise an einer dem Kolben zugewandten Bodenfläche des Hauptbremszylindergehäuses ab. In diesem Zusammenhang kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass das Drosselelement eine Kolbenrückstellfeder zumindest abschnittsweise aufnimmt. Insbesondere ist es dabei möglich, dass sich die Kolbenrückstellfeder über das Drosselelement an dem Hauptbremszylindergehäuse abstützt. Dadurch ist gewährleistet, dass das Drosselelement über die Wirkung der Kolbenrückstellfeder in einer Position gehalten wird, die die Drosselwirkung zulässt. Mit anderen Worten drängt die Kolbenrückstellfeder das Drosselelement stets über seine Federkraft in eine vorbestimmte Stellung im Hauptbremszylindergehäuse, wobei bei einer Betätigung des Druckkolbens das Drosselelement relativ zum Hauptbremszylindergehäuse in dieser Stellung verbleibt, wohingegen eine Verlagerung relativ zum Druckkolben aufgrund der Bewegung des Druckkolbens gewährleistet ist. Insbesondere ist in diesem Zusammenhang vorgesehen, dass das Drosselelement an einer die Druckkammer begrenzenden Innenfläche des Hauptbremszylindergehäuses anliegt.
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Erfindungsgemäß kann die Hauptbremszylinderanordnung mit lediglich einem Druckkolben ausgeführt sein. Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass diese mit einer Tandemkolbenanordnung ausgeführt ist. Bei dieser Ausführungsvariante kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass ein dem Sekundärdruckkolben zugeordnetes Drosselelement sich an dem Hauptbremszylindergehäuse, insbesondere an dessen Innenfläche, abstützt und ein dem Primärdruckkolben zugeordnetes Drosselelement sich an dem Hauptbremszylindergehäuse abstützt. Das dem Primärdruckkolben zugeordnete Drosselelement stützt sich also gleichsam am Hauptbremszylindergehäuse ab, beispielsweise über einen Ring, Stift oder einen Absatz.
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Ferner kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass das Drosselelement in einem vom Druckkolben zumindest in, der Ruhestellung nicht erfassten Bereich wenigstens eine Fluidöffnung für einen Fluiddurchstrom aufweist. Die wenigstens eine Fluidöffnung gewährleistet, dass das Drosselelement den Fluidstrom in der Druckkammer nicht beeinträchtigt.
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Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beispielhaft anhand der beiliegenden Figuren erläutert. Es stellen dar:
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1 eine Teilquerschnittsansicht einer erfindungsgemäßen Hauptbremszylinderanordnung;
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2 und 3 einen vergrößerten Ausschnitt aus 1, wobei 2 die Ausgangsstellung des Druckkolbens zeigt und 3 einen Zustand zeigt, in dem der Druckkolben aus seiner Ruhestellung in eine bremsaktive Stellung verlagert wurde.
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4 eine Übersichtsdarstellung einer Hauptbremszylinderanordnung aus dem Stand der Technik zur Erläuterung;
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5 eine Ansicht entsprechend 1 einer zweiten Ausführungsform der Erfindung; und
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6 und 7 vergrößerte Ausschnitte gemäß den Ansichten gemäß 2 und 3 zu der zweiten Ausführungsform der Erfindung gemäß 5.
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Zum besseren Verständnis der Erfindung wird zunächst auf 4 eingegangen.
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In 4 ist eine Hauptbremszylinderanordnung in achsenthaltener Querschnittsansicht gezeigt und allgemein mit 10 bezeichnet. Die Hauptbremszylinderanordnung 10 weist ein Hauptbremszylindergehäuse 12 auf, in dem eine im Wesentlichen zylindrische Ausnehmung 14 vorgesehen ist. In dieser zylindrischen Ausnehmung 14 sind zwei Druckkolben geführt, nämlich ein erster Druckkolben, der sogenannte Primärkolben 16 sowie ein zweiter Druckkolben, der sogenannte Sekundärkolben 18. Der Sekundärkolben 18 stützt sich über eine Rückstellfeder 20 an einer Bodenfläche 22 des Hauptbremszylindergehäuses 12 ab. Das andere von der Bodenfläche 22 abgewandte Ende der Rückstellfeder 20 stützt sich innerhalb einer Ausnehmung 24 des Sekundärkolbens 18 ab. Ebenso stützt sich der Primärkolben 16 über eine Rückstellfeder 26 an dem Sekundärkolben 18 ab. Die Rückstellfeder 26 ist über eine Spannvorrichtung 28 mit einem Topf 30 und einem Stößel 32 vorgespannt. Der Primärkolben 16 weist eine Primärkolbenausnehmung 34 auf, in die ein nicht gezeigtes Betätigungselement, beispielsweise ein Kraftausgangsglied eines Bremskraftverstärkers (nicht gezeigt) oder dergleichen, zur Betätigung hineinragt.
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In dem Hauptbremszylindergehäuse 12 erkennt man ferner zwei Dichtungselemente 36, 38, die zur Aufnahme von Anschlussstutzen eines nicht gezeigten Flüssigkeitsreservoirs dienen. Die beiden Dichtungselemente 36 und 38 sind in Aufnahmeöffnungen 40, 42 des Hauptbremszylindergehäuses 12 aufgenommen. Diese Aufnahmeöffnungen 40, 42 sind über Fluidkanäle 44, 46 mit dem von der zylindrischen Ausnehmung 14 gebildeten Hohlraum des Hauptbremszylindergehäuses 12 verbunden. Ferner erkennt man, dass im Inneren des Hauptbremszylindergehäuses an jedem von Primärkolben 16 und Sekundärkolben 18 jeweils zwei Dichtungen 48, 50, 52, 54 aufgenommen sind. Diese Dichtungen sorgen dafür, dass sowohl der Primärkolben 16 als auch der Sekundärkolben 18 dichtend in dem Hauptbremszylindergehäuse 12 geführt ist.
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Die beiden Kolben 16 und 18 schließen in dem Hauptbremszylindergehäuse 12 jeweils eine Druckkammer ab. Hinsichtlich des Primärkolbens 16 ist dies die Primärdruckkammer 56. Der Sekundärkolben 18 schließt die Sekundärdruckkammer 58 ab. Beide Druckkolben 16, 18 sind mit radialen Öffnungen 60 bzw. 62 versehen. Diese radialen Öffnungen 60, 62 sind in regelmäßigen Winkelabständen über die Umfangsfläche der beiden Kolben 16 und 18 verteilt und erstrecken sich radial durch die jeweilige Wand hindurch, so dass sie einen Fluiddurchstrom aus den Fluidkanälen 44 bzw. 46 in die jeweiligen Druckkammern 56, 58 zulassen. Man erkennt, dass in dem in 4 gezeigten Ausgangszustand (Ruhestellung) die Kolbenöffnungen 60, 62 bereits teilweise mit den Dichtungen 48, 52 überlappen.
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Bei einer Betätigung zum Erzielen einer Bremswirkung wird der Primärkolben 16 mit einer Kraft F beaufschlagt und so bremsaktiv in 4 entlang der Längsachse L nach links verlagert. Entsprechend wird auch der Sekundärkolben 18 unter Vermittlung der Rückstellfeder 26 nach links verlagert. Dadurch soll in den Druckkammern 56 und 58 ein Fluiddruck aufgebaut werden, der dann zu einer Bremswirkung in einem nicht gezeigten, fluidisch mit den beiden Druckkammern 56, 58 gekoppelten Fluidkreis der Kraftfahrzeug-Bremsanlage führt.
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Es hat sich jedoch gezeigt, dass zu Beginn einer solchen Betätigung der Druckaufbau in den beiden Fluidkammern 56 und 58 dadurch verzögert wird, dass das Bremsfluid über die Radialöffnungen 60, 62 der Druckkolben 16, 18 zurück in das druckfreie Flüssigkeitsreservoir fließen kann. Erst dann, wenn bei der in 4 gezeigten Ausgestaltung die Radialöffnungen 60, 62 nahezu vollständig von den zugehörigen Dichtungen 48, 52 abgedeckt sind, so dass kein derartiger Fluidstrom mehr möglich ist, kann es zu einem hinreichenden Druckaufbau in den Druckkammern 56, 58 kommen. Ein solch verzögerter Druckaufbau ist jedoch unerwünscht. An diesem Problem setzt die Erfindung an.
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1 zeigt nun in vergrößerter Teilausschnittsansicht die Situation am Sekundärkolben 18 mit erfindungsgemäßer Ausgestaltung. Zur weiteren Beschreibung wird auf die vorstehend verwendeten Bezugszeichen gemäß 4 zurückgegriffen.
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Man erkennt in 1, dass bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform der Sekundärkolben 18 wiederum unter dichtender Wirkung der beiden Dichtungen 48 und 50 in dem Hauptbremszylindergehäuse 12 geführt ist. Allerdings ist in dem Kolben 18 ein topfartig geformtes Drosselelement 70 vorgesehen. Dieses Drosselelement 70 ist im Wesentlichen zylindrisch ausgeführt und weist neben seinem zylindrischen Körper 72 einen Boden 74 auf. An seinem von dem Boden 74 abgewandten Ende ist das Drosselelement 70 mit einer Reihe von Rastarmen 76 versehen, die nach radial außen weisende Rastnasen 78 an ihrem freien Ende aufweisen. Der Druckkolben 18 ist mit einer länglichen Ausnehmung 80 ausgebildet, die eine Länge l aufweist.
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Ferner erkennt man, dass in dem zylindrischen Körper 72 eine Reihe von rechteckig geformten Drosselausnehmungen 82 vorgesehen sind, die den Zylinderkörper 72 durchbrechen. Die Drosselausnehmungen 82 sind relativ zu den im Sekundärkolben 18 ausgebildeten Radialöffnungen 62 ausgerichtet, d. h. eine Drosselausnehmung 82 ist jeweils einer Radialöffnung 62 im Sekundärkolben 18 zugeordnet. Die Ausrichtung ist derart, dass in dem in 1 gezeigten Ausgangszustand die beiden Ausnehmungen 62 und 82 zumindest teilweise überlappen.
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Ferner erkennt man, dass im zylindrischen Körper 72 des Drosselelements 70 großflächige Fluidöffnungen 84 vorgesehen sind, und zwar in einem Bereich, der in dem in 1 gezeigten Ausgangszustand weitgehend vom Sekundärkolben 18 und dessen in 1 linken Ende freigegeben ist.
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1 lässt ferner erkennen, dass die Rückstellfeder 20, mit der der Sekundärkolben 18 in seine Ausgangsstellung vorgespannt ist, sich mit ihrem in 1 linken Ende unter Vermittlung des Bodens 74 an der Bodenfläche 22 des Hauptbremszylindergehäuses 12 abstützt und mit ihrem davon entgegengesetzten Ende den Sekundärkolben 18 in der Figur nach rechts vorspannt. Dies bedeutet aber auch, dass unter Vermittlung der Rückstellfeder 20 das Drosselelement 70 in seine in 1 gezeigte Stellung in Anlage mit der Bodenfläche 22 gespannt wird.
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2 zeigt in vergrößerter Darstellung den Bereich der beiden Öffnungen 62 und 82 im Ausgangszustand, d. h. bei nicht betätigter Stellung. Dabei erkennt man, dass ein Fluidstrom gemäß dem Pfeil S aus dem Fluidkanal 44 über die Öffnung 62 im Sekundärzylinder 18 und die hiermit überlappende Öffnung 82 im Drosselelement 70 in die Druckkammer 58 möglich ist.
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2 zeigt, dass der effektive Strömungsquerschnitt A bestimmt wird durch denjenigen Bereich, in dem die beiden Öffnungen 62 und 82 überlappen.
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Wird nun der Kolben 18 in Folge einer Bremsbetätigung verlagert, wie in 3 durch Pfeil P angedeutet, so verschiebt dieser sich relativ zum Drosselelement 70. Dies bedeutet aber auch, dass die Radialöffnung 62 im Sekundärkolben 18 relativ zur Drosselöffnung 82 verlagert wird. Dadurch nimmt der effektive Strömungsquerschnitt flächenmäßig ab, wie in 3 durch A' gezeigt. 3 zeigt gerade den Zustand, bei dem die nachlaufende Flanke der Öffnung 82 das Dichtelement 48 gerade erreicht und erstmals eine fluidische Trennung zwischen dem Kanal 44 und dem damit verbundenen Fluidreservoir und der Druckkammer 58 gegeben ist. Man erkennt, dass aber durch die Relativverlagerung des Kolbens 18 relativ zum Drosselelement 70 bereits frühzeitig eine deutliche Reduzierung des effektiven Strömungsquerschnitts A bzw. A' erreicht wird und so ein Drosseleffekt erzielt werden kann, der ein Zurückströmen von Bremsflüssigkeit aus der Druckkammer 58 über den Kanal 44 in das Fluidreservoir behindert (drosselt). Dieser Drosseleffekt reicht aus, um in Abweichung vom Stand der Technik gemäß 4 deutlich früher einen Bremsdruck in der Druckkammer 58 aufzubauen. Die unerwünschte zeitliche Verzögerung beim Aufbauen eines Bremsdrucks und einer daraus resultierenden Bremswirkung im Fluidkreis der Kraftfahrzeug-Bremsanlage kann dadurch vermieden werden. Durch die konstruktiv und hinsichtlich Montage sowie Kostenaufwand einfache Maßnahme, das in 1 gezeigte Drosselelement 70 anzubringen, lässt sich also ohne wesentliche Änderung am Grundaufbau der Hauptbremsyzlinderanordnung 10 gemäß dem Stand der Technik eine erhebliche Verbesserung hinsichtlich einer schneller induzierten Bremswirkung erreichen.
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Wird die Bremsbetätigung beendet, beispielsweise durch Freigeben des Bremspedals, so dass der zwischengeschaltete Bremskraftverstärker wieder in seine Ausgangsstellung zurückkehrt, so bewirken die Rückstellfedern 20, 26 dass der Primärkolben 16 und der Sekundärkolben 18 wieder in ihre Ausgangsstellung zurückkehren. Aufgrund der Federwirkung der Rückstellfeder 20 gemäß der Darstellung nach 1 verbleibt aber das Drosselelement 70 auch während dieser Rückkehrbewegung des Druckkolbens 18 in seiner gezeigten Stellung. Kurz vor Erreichen der Ausgangsstellung kommen die radialen Öffnungen 62 und 82 wieder in Überlappung, so dass die fluidische Verbindung gemäß dem Pfeil S (siehe 2) wieder geöffnet ist und ein Fluidaustausch zwischen der Druckkammer 58 und dem Fluidreservoir über den Kanal 44 erfolgen kann.
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Es versteht sich, dass die vorstehend mit Blick auf den Sekundärkolben geschilderte Anordnung in gleicher Weise auch am Primärkolben 16 Anwendung finden kann, das heißt, dass auch im Primärkolben 16 ein entsprechendes Drosselelement 70 angebracht werden kann. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird in diesem Zusammenhang auf die vorstehenden Ausführungen zum Sekundärkolben 18 verwiesen, die in gleicher Weise für den Primärkolben 16 gelten.
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Des Weiteren ist festzustellen, dass über die Rastarme 76 eine Vormontage von Kolben 18 und Drosselelement 70 erfolgen kann, so dass eine Baugruppe entsteht, die in einfacher Weise in die Hauptbremszylinderanordnung eingesetzt werden kann. Ein wesentlicher Vorteil dabei besteht darin, dass auch die Rückstellfedern 20 bzw. 26 bereits in vorbestimmter Stellung am jeweiligen Kolben angebracht werden können, was die Montage weiter erleichtert und die Fehleranfälligkeit der Montage reduziert. Ferner sei ergänzend angemerkt, dass die Länge l derart gewählt ist, dass sich das Drosselelement in Folge einer Verlagerung des Kolbens 18 hinreichend weit in den Kolben 18 hineinverlagern kann, ohne dass die Bremsbetätigung behindert wird.
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Schließlich sei angemerkt, dass das Drosselelement 70 relativ zu dem jeweiligen Kolben 18 bzw. 16 verdrehgesichert ist, was beispielsweise durch eine geeignete Profilierung der Außenumfangsfläche des Drosselelements 70 und der Innenumfangsfläche des Kolbens 18 bzw. 16 erreicht werden kann. Die Öffnungen 84 dienen einem hinreichenden und ungehinderten Fluidstrom innerhalb der Druckkammer 58, so dass auch in unbetätigter Stellung, beispielsweise bei Fluidbedarf in Folge einer Betätigung eines Antischlupfsystems Bremsfluid aus dem Reservoir 44 unter Umgehung der Dichtung 48 in die Druckkammer 58 und von dieser in den Fluidkreis der Kraftfahrzeug-Bremsanlage strömen kann.
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5 bis 7 zeigen eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Hauptbremszylinderanordnung. Zur Vermeidung von Wiederholungen werden im Folgenden lediglich die Unterschiede zur ersten Ausführungsform gemäß den 1 bis 3 beschrieben. Für gleichwirkende oder gleichartige Komponenten werden dieselben Bezugszeichen verwendet.
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Die Ausführungsform gemäß den 5 bis 7 unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform darin, dass das Drosselelement 100 vereinfacht ausgebildet ist. Anstelle einer endseitigen Anordnung der Öffnungen 82 und der Rastarme 76 weist das Drosselelement 100 auf seiner in 5 rechten Seite lediglich eine durchgehende umlaufende Kante 102 auf, die in der in 5 gezeigten Ausgangsstellung mit den radialen Öffnungen 62 überlappt. Diese umlaufende Kante 102 hat im Betrieb denselben Drosseleffekt, wie die Öffnungen 82 gemäß dem Drosselelement 70 aus der ersten Ausführungsform. Das Drosselelement 100 stützt sich wiederum am Hauptbremszylindergehäuse 12 an dessen Bodenfläche 22 ab und bleibt bezüglich des Hauptbremszylindergehäuses 12 in einer konstant bleibenden Stellung.
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Bei einer Betätigung der Bremse wird der Druckkolben 18 verschoben, so dass es zu einer Relativbewegung zwischen der Kante 102 und den radialen Öffnungen 62 kommt, wie dies in 7 erkennbar ist. Dadurch wird der Strömungsquerschnitt A (6) reduziert auf den Strömungsquerschnitt A' (7), wie dies bereits im Hinblick auf die 2 und 3 beschrieben wurde.
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Eine Verrastung zwischen Drosselelement 100 und Druckkolben 18, wie beim ersten Ausführungsbeispiel der Fall, ist beim zweiten Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren Ziffer 5 bis 7 nicht vorgesehen.
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Grundsätzlich ist es möglich, auch bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 5 bis 7 durch Anbringen entsprechender Rastarme 76 und eine entsprechende Ausnehmung 80 im Druckkolben 18 für eine Verrastung in der vorstehend beschriebenen Art zu sorgen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 663721 B2 [0004]
- EP 2039574 A1 [0004]
- US 2008/0276612 A1 [0004]
- DE 19813494 A1 [0005]
