DE10208130A1 - Hauptzylinder - Google Patents
HauptzylinderInfo
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf einen Hauptzylinder, der von einer Druckkammer (56) mit großem Durchmesser einer Hydraulikkammer (49) mit kleinem Durchmesser durch Öffnen eines aufmachbaren und verschließbaren Rückstromabsperrabschnitts (61) Bremsflüssigkeit zuführt, indem ein Stufenkolben (16) nach vorn verschoben wird, was ein schnelles Füllen bedeutet, und dann, wenn der hydraulische Druck der Druckkammer (56) mit großem Durchmesser ansteigt, ein Steuerventil (68) den hydraulischen Druck von der Druckkammer (56) mit großem Durchmesser zu einem Reservoir (12) abzieht, um ihn entsprechend dem Ansteig des hydraulischen Drucks der Hydraulikkammer (49) mit kleinem Durchmesser abzusenken, wodurch es geeignet ist, das seltsame Gefühl, das bei einem plötzlichen Druckabfall der Hydraulikkammer (49) mit kleinem Durchmesser über das Pedal entsteht, zu verringern.
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Hauptzylinder zur
Zufuhr von Bremsflüssigkeit an eine Bremsvorrichtung eines Kraft
fahrzeugs oder dergleichen.
Für einen herkömmlichen Hauptzylinder, wie er in der japanischen
Gebrauchsmusteranmeldung Nr. 152602/1980 (Japanische Ge
brauchsmuster-Offenlegungs-Nr. 73248/1982) auf Mikrofilm be
schrieben ist, ist ein Aufbau vorgesehen, bei dem durch sogenanntes
Schnellfüllen zur Zufuhr eines großen Volumens an Bremsflüssigkeit
im Anfangsstadium des Vorgangs, bei dem einer Bremsvorrichtung
wie etwa einer Scheibenbremse oder einer Trommelbremse Brems
flüssigkeit zugeführt wird, eine unwirksame Flüssigkeitsmenge im
Anfangsstadium des Hubs kompensiert wird und der Pedalhub im
Ergebnis verkürzt werden kann (Schnellfüll-Hauptzylinder).
Der Schnellfüll-Hauptzylinder ist versehen mit einem Stufenzylinder,
der einen Zylinderabschnitt mit großem Durchmesser und einen
Zylinderabschnitt mit kleinem Durchmesser aufweist, einem Stufen
kolben, der einen Kolbenabschnitt mit großem Durchmesser, der
verschiebbar in den Zylinderabschnitt mit großem Durchmesser des
Stufenzylinders eingesetzt ist, und einen Kolbenabschnitt mit klei
nem Durchmesser, der verschiebbar in den Zylinderabschnitt mit
kleinem Durchmesser des Stufenzylinders eingesetzt ist, aufweist,
und einer Manschettendichtung (einem aufmachbaren und ver
schließbaren Rückstromabsperrabschnitt) zum Unterteilen des
Inneren des Stufenzylinders in eine Druckkammer mit großem
Durchmesser auf der Seite des Kolbenabschnitts mit großem Durch
messer und eine Hydraulikkammer mit kleinem Durchmesser auf der
Seite des Kolbenabschnitts mit kleinem Durchmesser und zum
Zulassen, daß eine Bremsflüssigkeit nur von der Seite der Druck
kammer mit dem großen Durchmesser zu der Seite der Hydraulik
kammer mit dem kleinen Durchmesser fließt.
Ferner wird dann, wenn der Stufenkolben durch eine Eingabe von
einem Bremspedal in Richtung der Hydraulikkammer mit kleinem
Durchmesser verschoben wird, das Volumen der Druckkammer mit
großem Durchmesser durch die Verschiebung des Stufenkolbens
verringert, so daß der aufmachbare und verschließbare Rückstrom
absperrabschnitt öffnet, um die Flüssigkeit von der Seite der Druck
kammer mit großem Durchmesser der Seite der Hydraulikkammer
mit kleinem Durchmesser zuzuführen und das obenbeschriebene
Schnellfüllen auszuführen.
Ferner ist der Schnellfüll-Hauptzylinder mit einem Druckausgleichs
ventil versehen, das die Bremsflüssigkeit von der Druckkammer mit
großem Durchmesser in ein Reservoir abzieht, wenn der Innendruck
der Druckkammer mit großem Durchmesser gleich oder größer als
ein vorgegebener Wert wird, wobei an dem Druckausgleichsventil ein
Schlitz vorgesehen ist, der eine ständige Verbindung der Druckkam
mer mit großem Durchmesser mit dem Reservoir herstellt. Über den
durch den Schlitz bedingten Verbindungspfad mit extrem kleinem
Durchmesser wird die Flüssigkeit von dem Reservoir der Druckkam
mer mit großem Durchmesser zugeführt.
Da der obenbeschriebene Hauptzylinder mit dem Schlitz versehen ist,
ergibt sich jedoch das Problem, daß die Flüssigkeit der Druckkammer
mit großem Durchmesser bei langsamem Erhöhen des Drucks zu
dem Reservoir fließt und das schnelle Füllen nicht zufriedenstellend
ausgeführt werden kann.
Ferner wird den obenbeschriebenen Hauptzylinder betreffend das
Druckausgleichsventil dann geöffnet und die Bremsflüssigkeit schnell
aus der Druckkammer mit großem Durchmesser in das Reservoir
gezogen, wenn der Innendruck der Druckkammer mit großem
Durchmesser gleich oder größer als der vorgegebene Wert wird. Wenn
der Druck sehr schnell erhöht wird, also das Bremspedal bei seiner
Betätigung vergleichsweise schnell gedrückt wird, wird der hydrauli
sche Druck der Druckkammer mit großem Durchmesser durch das
Öffnen des Druckausgleichsventils, sobald der hydraulische Druck
der Druckkammer mit großem Durchmesser auf den vorgegebenen
Druck angestiegen ist, schnell entlastet, wodurch der Pedalhub ver
längert wird, ohne von einer Pedalreaktionskraft begleitet zu sein,
wobei der Kolben zu der Seite der Hydraulikkammer mit kleinem
Durchmesser verschoben wird. Dies rief beim Betätigen des Pedals
ein seltsames Gefühl hervor, wenn sich die Fahrzeuggeschwindigkeit
verringerte, ohne das Drücken des Pedals wirklich zu spüren.
Ferner gibt es einen anderen herkömmlichen Schnellfüll-Hauptzylin
der, der zur Förderung der Schnellfüllfunktion einen Absperrab
schnitt auf der Seite der Druckkammer mit großem Durchmesser
zum Trennen der Verbindung zwischen der Druckkammer mit gro
ßem Durchmesser und dem Reservoir aufweist, derart, daß er durch
eine Verschiebung des Stufenkolbens zu der Seite der Hydraulik
kammer mit kleinem Durchmesser geschlossen wird, und einen
Absperrabschnitt auf der Seite der Hydraulikkammer mit kleinem
Durchmesser zum Trennen der Verbindung zwischen der Druck
kammer mit großem Durchmesser und der Hydraulikkammer mit
kleinem Durchmesser aufweist, derart, daß er durch die Verschie
bung des Stufenkolbens zu der Seite der Hydraulikkammer mit
kleinem Durchmesser geschlossen wird. Zur Förderung der Schnell
füllfunktion in einem solchen Hauptzylinder ist es erforderlich, den
unwirksamen Hub des Stufenkolbens, bis der Absperrabschnitt auf
der Seite der Hydraulikkammer mit kleinem Durchmesser und der
Absperrabschnitt auf der Seite der Druckkammer mit großem
Durchmesser in einen geschlossenen Zustand gebracht sind, so kurz
wie möglich zu halten.
Wenn der unwirksame Hub einfach so eingestellt wird, daß er kurz
ist, verengen sich jedoch die Querschnitte der Strömungspfade des
Absperrabschnitts auf der Seite der Hydraulikkammer mit kleinem
Durchmesser und des Absperrabschnitts auf der Seite der Druck
kammer mit großem Durchmesser. Wenn die Querschnitte der
Strömungspfade in dieser Weise verengt werden, entsteht dann,
wenn der Hauptzylinder in Kombination mit einer Traktionskontroll
vorrichtung verwendet wird, das Problem, daß die Bremsflüssigkeit,
wenn sie über den Hauptzylinder aus dem Reservoir zwangsweise
angesaugt wird, um ein Betätigen der Bremsvorrichtung durch die
Traktionskontrollvorrichtung zu bewirken, nicht mit ausreichender
Strömungsgeschwindigkeit, d. h. hoher Durchflußmenge, fließen
kann.
Es sei angemerkt, daß die Traktionskontrollvorrichtung eine Vor
richtung ist, die dann, wenn ein Fahrer auf schlüpfriger Straße bei
nicht betätigtem Bremspedal das Gaspedal durchdrückt und ein
Durchdrehen eines Antriebsrads des Fahrzeugs auslöst, das An
triebsrad steuert, derart, daß über den Hauptzylinder Bremsflüssig
keit aus dem Reservoir zwangsweise einer Bremsvorrichtung wie etwa
einem Radzylinder zugeführt wird, um dadurch das Durchdrehen des
Rads zu verringern. Der in Kombination mit der Traktionskontrollvor
richtung verwendete Hauptzylinder muß eine Funktion besitzen, die
bewirkt, daß die Bremsflüssigkeit im Anfangsstadium mit hoher
Durchflußmenge zu der Traktionskontrollvorrichtung fließt (Hoch
flußfunktion).
Deshalb hat der Anmelder eine Struktur aus der früher eingereichten
japanischen Patentanmeldung Nr. 294502/1998 (äquivalent zur
deutschen ungeprüften Patentanmeldungs-"Offenlegungsschrift"
DE 199 46 415 A1) für den Absperrabschnitt auf der Seite der Hydrau
likkammer mit kleinem Durchmesser und den Absperrabschnitt auf
der Seite der Druckkammer mit großem Durchmesser geschaffen.
Die Struktur besteht im Schließen einer Öffnung, die sich am äuße
ren Umfangsabschnitt des Kolbens öffnet, mittels einer Manschetten
dichtung durch Verschieben des Kolbens. Durch Schaffung einer
Steuer-Kegelfläche, deren Vorderseite im Durchmesser kleiner ist,
hinter dem Öffnungsabschnitt der Öffnung an dem äußeren Um
fangsabschnitt des Kolbens, läuft der rückwärtige Abschnitt der
Manschettendichtung selbst dann, wenn bei der Verschiebung des
Kolbens nicht die gesamte Manschettendichtung vollständig über die
Öffnung geht, über die Steuer-Kegelfläche hinweg, wodurch sich der
Flächendruck erhöht und die Öffnung schließt. Die Struktur kann
den unwirksamen Hub des Kolbens unter Erzielung der hohen
Durchflußmenge verkürzen.
Wenn die obenbeschriebene Struktur auf den Absperrabschnitt auf
der Seite der Hydraulikkammer mit kleinem Durchmesser und den
Absperrabschnitt auf der Seite der Druckkammer mit großem
Durchmesser angewandt wird, ist die Steuer-Kegelfläche jedoch in
beiden Absperrabschnitten erforderlich, wobei ferner die Lagegenau
igkeit der beiden Öffnungen genau gesteuert werden muß und sich
deshalb das Problem erhöhter Kosten ergibt.
Die vorliegende Erfindung ist angesichts der obenbeschriebenen
Situation gemacht worden, wobei es eine Aufgabe der Erfindung ist,
einen Hauptzylinder zu schaffen, der das bei der Pedalbetätigung
entstehende seltsame Gefühl verringern kann, wenn der hydrauli
sche Druck einer Druckkammer mit großem Durchmesser unter
Sicherstellung einer Schnellfüllfunktion entlastet wird.
Ferner ist es eine weitere Aufgabe der Erfindung, einen Hauptzylin
der zu schaffen, der den Pedalhub unter Erfüllung der für die Kom
bination des Hauptzylinders mit einer Traktionskontrollvorrichtung
erforderliche Hochflußfunktion verkürzen und die Kosten verringern
kann.
Zur Erfüllung der obenbeschriebenen Aufgaben wird gemäß einem
Aspekt der Erfindung ein Hauptzylinder geschaffen mit einem Stu
fenzylinder, der einen Zylinderabschnitt mit großem Durchmesser
und einen Zylinderabschnitt mit kleinem Durchmesser aufweist;
einem Stufenkolben, der einen Kolbenabschnitt mit großem Durch
messer, der verschiebbar in den Zylinderabschnitt mit großem
Durchmesser des Stufenzylinders eingesetzt ist, und einen Kolbenab
schnitt mit kleinem Durchmesser, der verschiebbar in den Zylinder
abschnitt mit kleinem Durchmesser des Stufenzylinders eingesetzt
ist, aufweist; und einem aufmachbaren und verschließbaren Rück
stromabsperrabschnitt zum Unterteilen des Inneren des Stufenzylin
ders in eine Druckkammer mit großem Durchmesser auf der Seite
des Kolbenabschnitts mit großem Durchmesser und eine Hydraulik
kammer mit kleinem Durchmesser auf der Seite des Kolbenab
schnitts mit kleinem Durchmesser und zum Zulassen, daß eine
Bremsflüssigkeit nur von der Seite der Druckkammer mit dem
großen Durchmesser zu der Seite der Hydraulikkammer mit dem
kleinen Durchmesser fließt, wobei der aufmachbare und verschließ
bare Rückstromabsperrabschnitt dadurch geöffnet wird, daß ein
Volumen der Druckkammer mit großem Durchmesser durch eine
Verschiebung des Stufenkolbens zu der Seite der Hydraulikkammer
mit dem kleinen Durchmesser verringert wird, um dadurch die
Bremsflüssigkeit von der Seite der Druckkammer mit dem großen
Durchmesser der Seite der Hydraulikkammer mit dem kleinen
Durchmesser zuzuführen, wobei der Hauptzylinder mit einem Steu
erventil zum schrittweise Verringern eines hydraulischen Drucks der
Druckkammer mit großem Durchmesser entsprechend dem Anstieg
des hydraulischen Drucks der Hydraulikkammer mit kleinem
Durchmesser versehen ist.
Ferner kann der Hauptzylinder so konstruiert sein, daß das Steuer
ventil einen Ventilkolben und eine Ventilfeder aufweist, mit der der
Ventilkolben in einem Ventilzylinder gehalten ist; und der Ventilkol
ben den hydraulischen Druck der Druckkammer mit großem Durch
messer verringert, sobald eine Gesamtkraft einer Antriebskraft, die
durch den hydraulischen Druck der Hydraulikkammer mit kleinem
Durchmesser erzeugt wird, und einer Antriebskraft, die durch den
hydraulischen Druck der Druckkammer mit großem Durchmesser
erzeugt wird, eine Druckkraft der Ventilfeder übersteigt.
Ferner kann der Hauptzylinder so konstruiert sein, daß er ein Reser
voir zum Speichern der Bremsflüssigkeit enthält; an dem Steuerventil
mindestens zwei Ringdichtungen zwischen dem Ventilzylinder und
dem Ventilkolben, um das Innere des Ventilzylinders abzuteilen, und
eine Kammer, die zwischen den Ringdichtungen gebildet ist und mit
der Hydraulikkammer mit kleinem Durchmesser in Verbindung
steht, vorgesehen sind; und die Ventilfeder an einer Seite des Ventil
kolbens angeordnet ist, und eine Druckausgleichskammer, die mit
dem Reservoir und der Druckkammer mit großem Durchmesser in
Verbindung steht, an der anderen Seite des Ventilkolbens, mit einem
Öffnungs- und Schließventilmechanismus zum Herstellen und Un
terbrechen einer Verbindung zwischen der Druckausgleichskammer
und der Druckkammer mit großem Durchmesser angeordnet ist.
Ferner kann der Hauptzylinder so konstruiert sein, daß die minde
stens zwei Ringdichtungen an dem Ventilkolben angeordnet sind und
der Durchmesser der Ringdichtung, die an der Seite der Ventilfeder
angeordnet ist, größer ist als der der Ringdichtung, die auf der Seite
der Druckausgleichskammer angeordnet ist.
Da das Steuerventil vorgesehen ist, das den hydraulischen Druck der
Druckkammer mit großem Durchmesser zu der Seite des Reservoirs
abziehen kann, um ihn entsprechend dem Anstieg des hydraulischen
Drucks der Hydraulikkammer mit Meinem Durchmesser schrittweise
zu verringern, wird die Bremsflüssigkeit in dieser Weise durch das
Öffnen des aufmachbaren und verschließbaren Rückstromabsperr
abschnitts, indem das Volumen der Druckkammer mit großem
Durchmesser durch die Verschiebung des Stufenkolbens zu der Seite
der Hydraulikkammer mit kleinem Durchmesser verkleinert wird,
von der Seite der Druckkammer mit großem Durchmesser der Seite
der Hydraulikkammer mit kleinem Durchmesser zugeführt, was ein
schnelles Füllen bedeutet, wobei das Steuerventil dann, wenn der
Flüssigkeitsdruck der Druckkammer mit großem Durchmesser
ansteigt, den hydraulischen Druck von der Druckkammer mit gro
ßem Durchmesser zu der Hydraulikkammer mit kleinem Durchmes
ser abzieht, um ihn entsprechend dem Anstieg des hydraulischen
Drucks der Hydraulikkammer mit kleinem Durchmesser schrittweise
zu verringern. Deshalb kann der Pedalhub durch die Wirkung des
schnellen Füllens verkürzt werden, wobei der hydraulische Druck der
Druckkammer mit großem Durchmesser beim Entlasten nicht
schnell, sondern schrittweise verringert wird.
Ferner sind die mindestens zwei Ringdichtungen an dem Ventilkol
ben angeordnet und ist der Durchmesser der Ringdichtung, die an
der Seite der Ventilfeder angeordnet ist, größer als der der Ring
dichtung, die auf der Seite der Druckausgleichskammer angeordnet
ist. Deshalb kann durch den in der zwischen den Ringdichtungen
gebildeten Kammer wirkende hydraulische Druck eine Kraft auf den
Ventilkolben ausgeübt werden, wodurch der Öffnungs- und Schließ
ventilmechanismus angetrieben werden kann.
Zusätzlich kann der Hauptzylinder so konstruiert sein, daß der
Ventilzylinder durch die zwei Ringdichtungen in drei Kammern
aufgeteilt ist, die Druckausgleichskammer, die Kammer, die zwischen
den Ringdichtungen von den Ringdichtungen gebildet ist, und eine
Dämpferkammer, die die Ventilfeder aufnimmt, und der Ventilkolben
mit einem Drosselpfad ausgebildet ist, dessen eines Ende zu der
Druckausgleichskammer hin geöffnet ist und dessen anderes Ende
zu der Dämpferkammer hin geöffnet ist.
Da die Dämpferkammer und die Druckausgleichskammer vorzugs
weise über den Drosselpfad miteinander in Verbindung stehen, wird
somit das Volumen wiederholt leicht vergrößert und verkleinert,
wenn der Ventilkolben des Öffnungs- und Schließventilmechanismus
unter Abziehen des hydraulischen Drucks von der Druckkammer mit
großem Durchmesser zu dem Reservoir, um ihn entsprechend dem
Anstieg des hydraulischen Drucks der Hydraulikkammer mit kleinem
Durchmesser schrittweise zu verringern, mit hoher Geschwindigkeit
schwingt. Im Ergebnis wird die Bremsflüssigkeit über den Drossel
pfad zwischen der Dämpferkammer und der Druckausgleichskammer
hin- und herbewegt, wobei die Dämpfungswirkung dadurch erzielt
wird, daß durch den Drosselpfad ein Strömungswiderstand für die
Flüssigkeit gebildet wird.
Zusätzlich kann der Hauptzylinder so konstruiert sein, daß er ferner
ein Reservoir zum Speichern der Bremsflüssigkeit aufweist; einen
Absperrabschnitt auf der Seite der Druckkammer mit großem
Durchmesser zum Trennen der Verbindung zwischen der Druck
kammer mit großem Durchmesser und dem Reservoir derart, daß er
durch eine Verschiebung des Stufenkolbens zu der Seite der Hydrau
likkammer mit kleinem Durchmesser geschlossen wird; und
einen Absperrabschnitt auf der Seite der Hydraulikkammer mit
kleinem Durchmesser zum Trennen einer Verbindung zwischen der
Druckkammer mit großem Durchmesser und der Hydraulikkammer
mit kleinem Durchmesser derart, daß er durch die Verschiebung des
Stufenkolbens zu der Seite der Hydraulikkammer mit kleinem
Durchmesser geschlossen ist, wobei ein unwirksamer Hub des
Stufenkolbens, bis der Absperrabschnitt auf der Seite der Hydraulik
kammer mit kleinem Durchmesser in einen geschlossenen Zustand
gebracht ist, länger ausgebildet ist als ein unwirksamer Hub des
Stufenkolbens, bis der Absperrabschnitt auf der Seite der Druck
kammer mit großem Durchmesser in einen geschlossenen Zustand
gebracht ist.
Ferner wird gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ein Haupt
zylinder geschaffen mit einem Stufenzylinder, der einen Zylinderab
schnitt mit großem Durchmesser und einen Zylinderabschnitt mit
kleinem Durchmesser aufweist; einem Stufenkolben, der einen Kol
benabschnitt mit großem Durchmesser, der verschiebbar in den
Zylinderabschnitt mit großem Durchmesser des Stufenzylinders
eingesetzt ist, und einen Kolbenabschnitt mit kleinem Durchmesser,
der verschiebbar in den Zylinderabschnitt mit kleinem Durchmesser
eingesetzt ist, aufweist; einem aufmachbaren und verschließbaren
Rückstromabsperrabschnitt zum Unterteilen des Inneren des Stufen
zylinders in eine Druckkammer mit großem Durchmesser auf der
Seite des Kolbenabschnitts mit großem Durchmesser und eine Hy
draulikkammer mit kleinem Durchmesser auf der Seite des Kolben
abschnitts mit kleinem Durchmesser und zum Zulassen, daß eine
Bremsflüssigkeit nur von der Seite der Druckkammer mit dem gro
ßen Durchmesser zu der Seite der Hydraulikkammer mit dem klei
nen Durchmesser fließt; und einem Absperrabschnitt auf der Seite
der Druckkammer mit großem Durchmesser zum Unterbrechen einer
Verbindung zwischen der Druckkammer mit großem Durchmesser
und einem Reservoir derart, daß er durch die Verschiebung des
Stufenkolbens zu der Seite der Hydraulikkammer mit kleinem
Durchmesser geschlossen ist; und einem Absperrabschnitt auf der
Seite der Hydraulikkammer mit kleinem Durchmesser zum Unterbre
chen einer Verbindung zwischen der Druckkammer mit großem
Durchmesser und der Hydraulikkammer mit kleinem Durchmesser
derart, daß er durch die Verschiebung des Stufenkolbens zu der
Seite der Hydraulikkammer mit kleinem Durchmesser geschlossen
ist, wobei die Bremsflüssigkeit durch das Öffnen des aufmachbaren
und verschließbaren Rückstromabsperrabschnitts durch Verkleinern
eines Volumens der Druckkammer mit großem Durchmesser durch
die Verschiebung des Stufenkolbens zu der Seite der Hydraulikkam
mer mit kleinem Durchmesser von der Seite der Druckkammer mit
großem Durchmesser der Seite der Hydraulikkammer mit kleinem
Durchmesser zugeführt wird und wobei ein unwirksamer Hub des
Stufenkolbens, bis der Absperrabschnitt auf der Seite der Hydraulik
kammer mit kleinem Durchmesser in einen geschlossenen Zustand
gebracht ist, länger ausgebildet ist als ein unwirksamer Hub des
Stufenkolbens, bis der Absperrabschnitt auf der Seite der Druck
kammer mit großem Durchmesser in einen geschlossenen Zustand
gebracht ist.
Mit diesem Aufbau, bei dem die Bremsflüssigkeit von der Druck
kammer mit großem Durchmesser der Hydraulikkammer mit kleinem
Durchmesser zugeführt wird, führt die Strömung der Bremsflüssig
keit, die durch das Verkleinern des Volumens der Druckkammer mit
großem Durchmesser verursacht wird, indem der Stufenkolben in
Richtung der Hydraulikkammer mit kleinem Durchmesser verscho
ben wird, auch dann, wenn der den längeren unwirksamen Hub
aufweisende Absperrabschnitt auf der Seite der Hydraulikkammer
mit kleinem Durchmesser nicht in den geschlossenen Zustand
gebracht ist, während der den kürzeren unwirksamen Hub aufwei
sende Absperrabschnitt auf der Seite der Druckkammer mit großem
Durchmesser geschlossen ist, über den Absperrabschnitt auf der
Seite der Hydraulikkammer mit kleinem Durchmesser von der
Druckkammer mit großem Durchmesser zu der Seite der Hydraulik
kammer mit kleinem Durchmesser und entspricht der Strömung bei
Zufuhr der Flüssigkeit von der Druckkammer mit großem Durchmes
ser zu der Hydraulikkammer mit kleinem Durchmesser über den
aufmachbaren und verschließbaren Rückstromabsperrabschnitt.
Demgemäß verschlechtert sich die obenbeschriebene Schnellfüll
funktion nicht.
Ferner kann die Zufuhr von Bremsflüssigkeit von der Druckkammer
mit großem Durchmesser zu der Hydraulikkammer mit kleinem
Durchmesser im Anfangsstadium des Vorgangs ohne den aufmach
baren und verschließbaren Rückstromabsperrabschnitt ausgeführt
werden, weshalb kein Strömungswiderstand für die Flüssigkeit
hervorgerufen wird und die Schnellfüllfunktion stärker gefördert
wird.
Da der unwirksame Hub des Stufenkolbens, bis der Absperrabschnitt
auf der Seite der Hydraulikkammer mit kleinem Durchmesser in den
geschlossenen Zustand gebracht ist, länger ausgebildet ist als der
unwirksame Hub des Stufenkolbens, bis der Absperrabschnitt auf
der Seite der Druckkammer mit großem Durchmesser in den ge
schlossenen Zustand gebracht ist, muß der Hauptzylinder beim
Verkürzen des unwirksamen Hubs zur Erfüllung der Schnellfüll
funktion lediglich die Positionsgenauigkeit des Absperrabschnitts auf
der Seite der Druckkammer mit großem Durchmesser in Achsen
richtung steuern, während es nicht erforderlich ist, die Positionsge
nauigkeit des Absperrabschnitts auf der Seite der Druckkammer mit
großem Durchmesser in Achsenrichtung streng genau zu steuern.
Deshalb kann der Absperrabschnitt auf der Seite der Druckkammer
mit großem Durchmesser in Entsprechung mit hoher Durchfluß
menge gebildet sein, um einen kurzen unwirksamen Hub zu erhalten
und dem schnellen Füllen zu genügen, während die Hydraulikkam
mer mit kleinem Durchmesser aus einem preiswerten Typ, der einer
hohen Durchflußmenge entspricht und einen langen unwirksamen
Hub aufweist, gebildet sein kann.
Fig. 1 ist eine seitliche Schnittansicht, die den Aufbau eines Haupt
zylinders gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
Fig. 2 ist eine Detailansicht des Abschnitts A in Fig. 1 des Hauptzy
linders gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 3 ist eine Detailansicht des Abschnitts B in Fig. 1 des Hauptzy
linders gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 4 ist eine Schnittansicht, die den Querschnitt eines Dichtungs
abschnitts eines Ventilkolbens eines Steuerventils des Hauptzylin
ders der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform zeigt;
Fig. 5 ist ein Kennliniendiagramm, das die Beziehung zwischen dem
hydraulischen Druck einer Hydraulikkammer mit kleinem Durch
messer und dem hydraulischen Druck einer Druckkammer mit
großem Durchmesser auf der Primärseite des Hauptzylinders der
ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform zeigt;
Fig. 6 ist ein Kennliniendiagramm, das die Beziehung zwischen dem
Pedalhub und dem hydraulischen Druck des Hauptzylinders der
ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform zeigt;
Fig. 7(a) ist ein Kennliniendiagramm, das die Beziehung zwischen der
Kraft, mit der das Pedal gedrückt wird, und dem hydraulischen
Druck eines herkömmlichen Hauptzylinders zeigt;
Fig. 7(b) ist ein Kennliniendiagramm, das die Beziehung zwischen der
Kraft, mit der das Pedal gedrückt wird, und dem hydraulischen
Druck des Hauptzylinders der ersten erfindungsgemäßen Ausfüh
rungsform zeigt;
Fig. 8 ist eine Schnittansicht eines Abschnitts eines Primärkolbens
eines modifizierten Beispiels des Hauptzylinders der ersten erfin
dungsgemäßen Ausführungsform;
Fig. 9 ist eine Ansicht des Hauptzylinders der ersten erfindungsge
mäßen Ausführungsform nach dem modifizierten Beispiel von Fig. 8,
in der durch den Pfeil C angegebenen Richtung gesehen;
Fig. 10 ist eine Schnittansicht eines modifizierten Beispiels des
Hauptzylinders der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform, die
den Aufbau zeigt; und
Fig. 11 ist eine Schnittansicht, die ein Steuerventil eines Hauptzylin
ders einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform der Erfin
dung zeigt.
Mit bezug auf die Fig. 1 bis 10 wird der Hauptzylinder gemäß einer
ersten Ausführungsform der Erfindung erläutert.
Fig. 1 zeigt den Hauptzylinder der ersten Ausführungsform, wobei
das Bezugszeichen 11 einen Hauptzylinder-Hauptkörper bezeichnet,
der in Übereinstimmung mit einer über einen (nicht gezeigten) Kraft
verstärker (Booster) eingeführten Eingabe eines Bremspedals einen
hydraulischen Bremsdruck erzeugt, und das Bezugszeichen 12 ein
Reservoir bezeichnet, das zur Speicherung von Bremsflüssigkeit, die
in den Hauptzylinder-Hauptkörper 11 gefüllt und aus diesem
entnommen wird, an einem oberen Abschnitt des
Hauptzylinder-Hauptkörpers 11 angebracht ist.
Der Hauptzylinder-Hauptkörper 11 ist versehen mit einem Stufenzy
linder 15 mit der Form eines im wesentlichen mit einem Boden
versehenen Zylinders in horizontaler Richtung, einem Primärkolben
(Stufenkolben) 16, der in dem Abschnitt (rechte Seite in Fig. 1) des
Stufenzylinders 15 verschiebbar angebracht ist, und einem Sekun
därkolben 17, der in dem Stufenzylinder 15 näher an der Seite eines
Bodenabschnitts 15a (linke Seite in Fig. 1), der weiter unten mit
Bezug auf den Primärkolben 16 beschrieben wird, verschiebbar
angebracht ist.
Der Stufenzylinder 15 ist versehen mit einem ersten Element 21 in
Form eines mit einem Boden versehenen Zylinders, der mit dem
Bodenabschnitt 15a des Stufenzylinders 15 und einem Lochabschnitt
20 in horizontaler Richtung gebildet ist, einem zweiten Element 22,
einem dritten Element 23, einem vierten Element 24 und einem
fünften Element 25, die nacheinander an der Innenseite des Lochab
schnitts 20 des ersten Elements 21 von der Seite des Bodenab
schnitts 15a her angebracht sind, einem sechsten Element 26, das
vorgesehen ist, das fünfte Element 25 an der seinem Bodenabschnitt
15a gegenüberliegenden Seite zu überdecken, und einem siebten
Element 27, das auf der dem Bodenabschnitt 15a des sechsten
Elements gegenüberliegenden Seite vorgesehen und am ersten
Element 21 angeschraubt ist, um die Elemente 22 bis 26 in dem
ersten Element 21 zu halten.
Der Sekundärkolben 17 ist innerhalb des zweiten Elements 22
verschiebbar angebracht. Der Sekundärkolben 17 besitzt die Form
eines mit einem Böden versehenen Zylinders mit einem Lochab
schnitt 30, der an einem seiner Enden gebildet ist, und ist so an dem
zweiten Element 22 angebracht, daß der Lochabschnitt 30 dem
Bodenabschnitt 15a des ersten Elements 21 gegenüberliegt.
Hierbei bildet der Abschnitt, der von dem Bodenabschnitt 15a des
ersten Elements 21 und einer Seite des Bodenabschnitts 15a, d. h.
einer Seite des Lochabschnitts 30 des Sekundärkolbens, umschlos
sen ist, eine sekundärseitige Hydraulikkammer 32 mit kleinem
Durchmesser. Ferner bezeichnet das Bezugszeichen 113 eine am
ersten Element 21 vorgesehene sekundärseitige Abgabebohrung,
wobei die sekundärseitige Abgabebohrung 113 Bremsflüssigkeit an
eine Bremsvorrichtung oder Traktionskontrollvorrichtung (nicht
gezeigt) abgibt, wenn im Inneren der sekundärseitigen Hydraulik
kammer 32 mit kleinem Durchmesser ein hydraulischer Druck
erzeugt wird.
Das Sekundärelement 22 ist mit einer Öffnung 34 ausgebildet, deren
eines Ende in Durchmesserrichtung des zweiten Elements 22 zu der
inneren Umfangsfläche hin geöffnet ist und deren anderes Ende über
einen Strömungspfad 33 des ersten Elements 21 mit dem Reservoir
12 ständig in Verbindung steht, während der Sekundärkolben 17 mit
einer Druckausgleichsöffnung 35 ausgebildet ist, die eine Verbindung
zwischen der Öffnung 34 und der sekundärseitigen Hydraulikkam
mer 32 mit kleinem Durchmesser herstellen kann.
Zwischen dem zweiten Element 22 und dem ersten Element 21 ist
eine Manschettendichtung 36 vorgesehen, die die Verbindung zwi
schen der sekundärseitigen Hydraulikkammer 32 mit kleinem
Durchmesser und der Öffnung 34 unterbrechen kann. Wenn der
hydraulische Druck der sekundärseitigen Hydraulikkammer 32 mit
kleinem Durchmesser gleich oder größer als der des Reservoirs 12
ist, unterbricht die Manschettendichtung 36 die Verbindung dazwi
schen, und wenn der hydraulische Druck der sekundärseitigen
Hydraulikkammer 32 mit kleinem Durchmesser kleiner als der des
Reservoirs 12 ist, stellt die Manschettendichtung 36 dazwischen eine
Verbindung her, um dadurch eine Zufuhr von Bremsflüssigkeit zu
ermöglichen.
Zwischen dem Lochabschnitt 30 des Sekundärkolbens 17 und dem
Bodenabschnitt 15a des ersten Elements 21 ist eine Sekundärkol
benfeder 38 vorgesehen, die im Anfangsstadium, in dem keine Ein
gabe vom (nicht gezeigten) Bremspedal erfolgt, einen Zwischenraum
dazwischen bestimmt (rechte Seite in Fig. 1) (im folgenden werden die
Positionen der betreffenden Abschnitte bei dieser Gelegenheit als
Anfangspositionen bezeichnet). Wenn die betreffenden Abschnitte in
den Anfangspositionen angeordnet sind, stellt der Sekundärkolben
17 eine Verbindung zwischen der Druckausgleichsöffnung 35 und
der Öffnung 34 her, wobei im Ergebnis eine Verbindung zwischen der
sekundärseitigen Hydraulikkammer 32 mit kleinem Durchmesser
und dem Reservoir 12 hergestellt wird.
Wenn der Sekundärkolben 17 aus der Anfangsposition in Richtung
des Bodenabschnitts 15a des ersten Elements 21 bewegt wird, wird
die Druckausgleichsöffnung 35 des Sekundärkolbens 17 dann, wenn
der hydraulische Druck der sekundärseitigen Hydraulikkammer 32
mit kleinem Durchmesser gleich oder größer als der des Reservoirs
12 ist, durch die Manschettendichtung 36 geschlossen, wobei die
Verbindung zwischen der sekundärseitigen Hydraulikkammer 32 mit
kleinem Durchmesser und dem Reservoir 12 unterbrochen wird und
dadurch der Sekundärkolben 17 in Richtung des Bodenabschnitts
15a weiter bewegt wird, so daß aus der sekundärseitigen Hydraulik
kammer 32 mit kleinem Durchmesser einer Bremsvorrichtung oder
einer Traktionskontrollvorrichtung (nicht gezeigt) über die sekundär
seitige Abgabebohrung 113 Bremsflüssigkeit zugeführt wird.
Hierbei bilden der Sekundärkolben 17 mit der Druckausgleichsöff
nung 35 und die Manschettendichtung 36 einen sekundärseitigen
Absperrabschnitt 200, der durch die Verschiebung des Sekundärkol
bens 17 zu der sekundärseitigen Hydraulikkammer 32 mit kleinem
Durchmesser geschlossen wird.
Das vierte Element 24 ist in einer Stufenform mit einem Zylinderab
schnitt 40 mit kleinem Durchmesser auf der Seite des Bodenab
schnitts 15a des ersten Elements 21 und einem Zylinderabschnitt 41
mit großem Durchmesser, der einen Durchmesser besitzt, der größer
als der des Zylinderabschnitts 40 ist, auf der dem Bodenabschnitt
15a des ersten Elements 21 gegenüberliegenden Seite ausgebildet,
wobei der Primärkolben 16 innerhalb des Zylinderabschnitts 40 mit
kleinem Durchmesser verschiebbar angebracht ist. Der Zylinderab
schnitt 41 mit großem Durchmesser ist in Achsenrichtung in Inter
vallen in Umfangsrichtung mit mehreren Rillen 41a versehen.
Der Primärkolben 16 ist an einem Ende mit einem Lochabschnitt 43,
der so angeordnet ist, daß er dem Sekundärzylinder 17 gegenüber
liegt, und am anderen Ende mit einem Lochabschnitt 44, in den eine
Stange eines Kraftverstärkers (nicht gezeigt) eingeführt ist, versehen,
wobei er an dem einen Ende mit einem Kolbenabschnitt 46 mit
kleinem Durchmesser versehen ist, der in den Zylinderabschnitt 40
des vierten Elements 24 verschiebbar eingesetzt ist, und an dem
anderen Ende mit einem Kolbenabschnitt 47 mit großem Durchmes
ser versehen ist, der in den Zylinderabschnitt 41 des vierten Ele
ments 24 verschiebbar eingesetzt ist. Der Kolbenabschnitt 47 mit
großem Durchmesser ist außerdem in das fünfte Element 25 ver
schiebbar eingesetzt.
Ein Abschnitt, der von einer dem Bodenabschnitt 15a gegenüberlie
genden Seite des Sekundärkolbens 17 und einer Seite des Kolbenab
schnitts mit kleinem Durchmesser, d. h. einer Seite des Lochab
schnitts 43 des Primärkolbens 16 und des dritten Elements 23,
umschlossen ist, bildet eine primärseitige Hydraulikkammer mit
kleinem Durchmesser (Hydraulikkammer mit kleinem Durchmesser)
49. Ferner bezeichnet das Bezugszeichen 114 eine am ersten Ele
ment 21 vorgesehene primärseitige Abgabebohrung, wobei die pri
märseitige Abgabebohrung 114 Bremsflüssigkeit an einen Radzylin
der oder an eine Traktionskontrollvorrichtung (nicht gezeigt) abgibt,
wenn im Inneren der primärseitigen Hydraulikkammer 49 mit klei
nem Durchmesser ein hydraulischer Druck erzeugt wird.
Hierbei ist zwischen dem dritten Element 23 und dem ersten Element
21 ein Verbindungspfad 51 zur Hydraulikkammer mit kleinem
Durchmesser ausgebildet, um über einen Lochabschnitt 50 eine
ständige Verbindung mit der primärseitigen Hydraulikkammer 49 mit
kleinem Durchmesser herzustellen.
Zwischen dem zweiten Element 22 und dem dritten Element 23 und
dem Sekundärkolben 17 ist eine Manschettendichtung 53 zum
Unterbrechen der Verbindung zwischen der primärseitigen Hydrau
likkammer 49 mit kleinem Durchmesser und dem Strömungspfad 33
und der Öffnung 34 vorgesehen.
Ferner ist zwischen einer von dem Verbindungspfad 51 der Hydrau
likkammer mit kleinem Durchmesser entfernteren Seite des Boden
abschnitts 15a des dritten Elements 23 und dem ersten Element 21
ein O-Ring 54 vorgesehen, der die Verbindung zwischen dem Verbin
dungspfad 51 zur Hydraulikkammer mit kleinem Durchmesser und
dem Strömungspfad 33 und der Öffnung 34 ständig unterbricht.
Ein Abschnitt, der von dem Primärkolben 16 und einer Seite des
Zylinderabschnitts 41 mit großem Durchmesser des vierten Elements
24 umschlossen ist, bildet eine Druckkammer 56 mit großem
Durchmesser auf der Seite des Kolbenabschnitts 47 mit großem
Durchmesser.
Das vierte Element 24 ist mit einer Öffnung 57 ausgebildet, deren
eines Ende in Durchmesserrichtung des Zylinderabschnitts 40 mit
kleinem Durchmesser zu der inneren Umfangsfläche hin geöffnet ist
und deren anderes Ende ständig mit der Druckkammer 56 mit
großem Durchmesser in Verbindung steht, wobei der Kolbenab
schnitt 46 des Primärkolbens 16 mit einer Druckausgleichsöffnung
58 ausgebildet ist, die eine Verbindung zwischen der Öffnung 57 und
dem Lochabschnitt 43, d. h. der primärseitigen Hydraulikkammer 49
mit kleinem Durchmesser, herstellen kann. Ferner steht die Öffnung
57 ständig mit einem Druckkammerverbindungs-Strömungspfad 59
zwischen dem dritten Element 23 und dem vierten Element 24 in
Verbindung.
Es ist eine Manschettendichtung (ein aufmachbarer und verschließ
barer Rückstromabsperrabschnitt) 61 vorgesehen, die die Verbin
dung zwischen der primärseitigen Hydraulikkammer 49 mit kleinem
Durchmesser und der Druckkammer 56 mit großem Durchmesser
zwischen dem dritten Element 23 und dem vierten Element 24 und
dem Kolbenabschnitt 46 mit kleinem Durchmesser des Primärkol
bens 16 unterbrechen kann. Wenn der hydraulische Druck der
primärseitigen Hydraulikkammer 49 mit kleinem Durchmesser gleich
oder größer als der der Druckkammer 56 mit großem Durchmesser
ist, unterbricht die Manschettendichtung 61 die Verbindung dazwi
schen, und wenn umgekehrt der hydraulische Druck der Druck
kammer 56 mit großem Durchmesser größer als der der primärseiti
gen Hydraulikkammer 49 mit kleinem Durchmesser ist, stellt die
Manschettendichtung 61 eine Verbindung dazwischen her.
Mit anderen Worten unterteilt die Manschettendichtung 61 das
Innere des Stufenzylinders 15 in die Druckkammer 56 mit großem
Durchmesser auf der Seite des Kolbenabschnitts 47 mit großem
Durchmesser und in die primärseitige Hydraulikkammer 49 mit
kleinem Durchmesser auf der Seite des Kolbenabschnitts 46 mit
kleinem Durchmesser und läßt das Fließen der Bremsflüssigkeit nur
von der Seite der Druckkammer 56 mit großem Durchmesser zu der
Seite der primärseitigen Hydraulikkammer 49 mit kleinem Durch
messer zu.
Zwischen der dem Bodenabschnitt 15a des dritten Elements 23
gegenüberliegenden, von dem Strömungspfad 51 zur Verbindung der
Hydraulikkammer mit kleinem Durchmesser entfernteren Seite und
dem ersten Element 21 ist ein O-Ring 62 vorgesehen, der die Verbin
dung zwischen dem Strömungspfad 51 zur Verbindung der Hydrau
likkammer mit kleinem Durchmesser und der Seite der Druckkam
mer 56 mit großem Durchmesser ständig unterbricht.
Zwischen dem Sekundärkolben 17 und dem Primärkolben 16 ist ein
Mechanismus 64 zum Bestimmen einer primären Anfangsposition
vorgesehen, um im Anfangsstadium, in dem von seiten des nicht
gezeigten Bremspedals keine Eingabe erfolgt, einen Zwischenraum zu
bestimmen (rechte Seite in Fig. 1). Der Mechanismus 64 zum
Bestimmen einer primären Anfangsposition ist versehen mit einem
Kontaktelement 65, das mit dem Sekundärkolben 17 in Kontakt ist,
einem an dem Kontaktelement 65 befestigten Wellenelement 66, das
sich zu der Seite des Primärkolbens 16 hin erstreckt, einem Kontakt
element 67 zum beweglichen Halten des Wellenelements 66 in einem
vorgegebenen Bereich und in Kontakt mit dem Boden des Lochab
schnitts 43 des Primärkolbens 16 und einer Primärkolbenfeder 68,
die die Kontaktelemente 65 und 67 in entgegengesetzte Richtungen
zwingt.
Wenn der Mechanismus 64 zum Bestimmen einer primären Anfangs
position die Kontaktelemente 65 und 67 durch die Druckkraft der
Primärkolbenfeder 68 an den durch das Wellenelement 66 vorge
schriebenen entferntesten Positionen anordnet, befindet sich der
Primärkolben 16 in der Anfangsposition, wobei die Druckausgleichs
öffnung 58 bei dieser Gelegenheit mit der Öffnung 57 in Verbindung
steht und die primärseitige Hydraulikkammer 49 mit kleinem
Durchmesser mit der Druckkammer 56 mit großem Durchmesser in
Verbindung steht.
Wenn sich der Primärkolben 16 aus der Anfangsposition zu der Seite
des Bodenabschnitts 15a bewegt, wird die Druckausgleichsöffnung
58 des Primärkolbens 16 dann, wenn der hydraulische Druck der
primärseitigen Hydraulikkammer 49 mit kleinem Durchmesser gleich
oder größer als der der Druckkammer 56 mit großem Durchmesser
ist, durch die Manschettendichtung 61 geschlossen, wobei die Ver
bindung zu der Öffnung 57 und die Verbindung zwischen der primär
seitigen Hydraulikkammer 49 mit kleinem Durchmesser und der
Seite der Druckkammer 56 mit großem Durchmesser über die
Druckausgleichsöffnung 58 unterbrochen werden. Wenn sich der
Primärkolben 16 aus dem Zustand weiter zu der Seite des Bodenab
schnitts 15a bewegt, wird von der primärseitigen Hydraulikkammer 49
mit kleinem Durchmesser über die primärseitige Abgabebohrung
114 einer Bremsvorrichtung oder einer Traktionskontrollvorrichtung
(nicht gezeigt) Bremsflüssigkeit zugeführt. Es wird angemerkt, daß
auch bei geschlossener Druckausgleichsöffnung 58 dann, wenn der
hydraulische Druck der Druckkammer 56 mit großem Durchmesser
gleich oder größer als der der primärseitigen Hydraulikkammer 49
mit kleinem Durchmesser ist, über die Manschettendichtung 61
Bremsflüssigkeit der Druckkammer 56 mit großem Durchmesser zu
der primärseitigen Hydraulikkammer 49 mit kleinem Durchmesser
fließt.
Hierbei bilden der Kolbenabschnitt 46 mit kleinem Durchmesser, der
die Druckausgleichsöffnung 58 enthält, und die Manschettendich
tung 61 einen Absperrabschnitt 201 auf der Seite der Hydraulik
kammer mit kleinem Durchmesser zum Unterbrechen der Verbin
dung zwischen der Druckkammer 56 mit großem Durchmesser mit
großem Durchmesser und der primärseitigen Hydraulikkammer 49
mit kleinem Durchmesser, derart, daß er durch die Verschiebung des
Primärkolbens 16 zu der Seite der primärseitigen Hydraulikkammer
49 mit kleinem Durchmesser geschlossen wird.
Das vierte Element 24 bildet eine Flüssigkeitszufuhrkammer 71
unter atmosphärischem Druck, die über einen Strömungspfad 70 des
ersten Elements 21 zwischen dem vierten Element 24 und dem
ersten Element 21 ständig mit dem Reservoir 12 in Verbindung steht.
Zwischen einer von dem Flüssigkeitszufuhrelement 71 entfernteren
Seite des Bodenabschnitts 15a des vierten Elements 24 und dem
ersten Element 21 ist ein O-Ring 72 zum ständigen Unterbrechen der
Verbindung zwischen der Druckkammer 56 mit großem Durchmesser
und der Flüssigkeitszufuhrkammer 71 vorgesehen.
Das fünfte Element 25 ist mit einer Öffnung 74 ausgebildet, deren
eines Ende in der Richtung ihres Durchmessers zu einer inneren
Umfangsfläche geöffnet ist und deren anderes Ende ständig mit der
Flüssigkeitszufuhrkammer 71 in Verbindung steht, wobei der Pri
märkolben 16 mit einer Druckausgleichsöffnung 76 ausgebildet ist,
deren eines Ende mit der Öffnung 74, d. h. mit der Flüssigkeitszu
fuhrkammer 71, in Verbindung gesetzt werden kann, indem sie in
Durchmesserrichtung des Kolbenabschnitts 47 mit großem Durch
messer zu einer äußeren Umfangsfläche geöffnet wird, und deren
anderes Ende ständig mit einem Stufenabschnitt 75 an der Grenze
zwischen dem Kolbenabschnitt 47 mit großem Durchmesser und dem
Kolbenabschnitt 46 mit kleinem Durchmesser, d. h. der Druckkam
mer 56 mit großem Durchmesser, in Verbindung steht.
Zwischen dem vierten Element 24 und dem fünften Element 25 und
dem Kolbenabschnitt 47 mit großem Durchmesser des Primärkolbens
16 ist eine Manschettendichtung 78 vorgesehen, die die Verbindung
zwischen der Druckkammer 56 mit großem Durchmesser und der
Flüssigkeitszufuhrkammer 71 unterbrechen kann. Wenn der hy
draulische Druck der Druckkammer 56 mit großem Durchmesser
gleich oder größer als der der Flüssigkeitszufuhrkammer 71 ist,
unterbricht die Manschettendichtung 78 die Verbindung dazwischen,
und wenn umgekehrt der hydraulische Druck der Flüssigkeitszu
fuhrkammer 71 größer als der der Druckkammer 56 mit großem
Durchmesser ist, führt die Manschettendichtung 78 Flüssigkeit zu,
indem sie eine Verbindung dazwischen herstellt.
In der Anfangsposition stellt der Primärkolben 16 eine Verbindung
zwischen der Druckausgleichsöffnung 76 und der Öffnung 74 und
zwischen der Druckkammer 56 mit großem Durchmesser mit der
Flüssigkeitszufuhrkammer 71 her. Ferner wird dann, wenn sich der
Primärkolben 16 aus der Anfangsposition zu der Seite des Bodenab
schnitts 15a, d. h. zu der Seite der primärseitigen Hydraulikkammer
49 mit kleinem Durchmesser, verschiebt und wenn der hydraulische
Druck auf der Seite der Druckkammer 56 mit großem Durchmesser
gleich oder größer als der der Flüssigkeitszufuhrkammer 71 ist, die
Druckausgleichsöffnung 76 durch die Manschettendichtung 78
geschlossen, um die Verbindung zu der Öffnung 74 zu unterbrechen,
wobei die Verbindung zwischen der Druckkammer 56 mit großem
Durchmesser und der Flüssigkeitszufuhrkammer 71 über die Druck
ausgleichsöffnung 76 unterbrochen wird. Wenn der Primärkolben 16
weiter zu der Seite der primärseitigen Hydraulikkammer 49 mit
kleinem Durchmesser bewegt wird, erhöht er den hydraulischen
Druck der Druckkammer 56 mit großem Durchmesser durch Verrin
gern des Volumens der Druckkammer 56 mit großem Durchmesser
durch den Kolbenabschnitt 47 mit großem Durchmesser, wobei die
zwischen der Druckkammer 56 mit großem Durchmesser und der
primärseitigen Hydraulikkammer 49 mit kleinem Durchmesser
vorgesehene Manschettendichtung 61 geöffnet wird und die Flüssig
keit von der Seite der Druckkammer 56 mit großem Durchmesser der
primärseitigen Hydraulikkammer 49 mit kleinem Durchmesser
zugeführt wird.
Hierbei bilden der Kolbenabschnitt 47 mit der Druckausgleichsöff
nung 76 und die Manschettendichtung 78 einen Absperrabschnitt
202 auf der Seite der Druckkammer mit großem Durchmesser, um
die Verbindung zwischen der Druckkammer 56 mit großem Durch
messer und der Flüssigkeitszufuhrkammer 71, d. h. dem Reservoir
12, zu unterbrechen, derart, daß er durch die Verschiebung des Pri
märkolbens 16 in Richtung der primärseitigen Hydraulikkammer 49
mit kleinem Durchmesser geschlossen wird.
Zwischen dem fünften Element 25 und dem sechsten Element 26
und dem Kolbenabschnitt 47 mit großem Durchmesser des Primär
kolbens 16 ist eine Manschettendichtung 79 vorgesehen, während
zwischen dem ersten Element 21 und dem sechsten Element 26 ein
O-Ring 80 vorgesehen ist.
Ferner besitzen die Druckausgleichsöffnungen 35, 58 und 76
Durchmesser von bis zu 2 mm, um einen Strömungswiderstand für
die Flüssigkeit zu bilden, und sind jeweils an verschiedenen Orten
vorgesehen.
Ferner ist gemäß der Ausführungsform der unwirksame Hub des
Primärkolbens 16, bis der Absperrabschnitt 201 auf der Seite der
Hydraulikkammer mit kleinem Durchmesser in einen geschlossenen
Zustand gebracht ist, länger ausgebildet als der des Primärkolbens
16, bis der Absperrabschnitt 202 auf der Seite der Druckkammer mit
großem Durchmesser in einen geschlossenen Zustand gebracht ist,
wobei der Absperrabschnitt 202 auf der Seite der Druckkammer mit
großem Durchmesser insbesondere in Entsprechung mit einer hohen
Durchflußmenge ausgebildet ist, einen kurzen unwirksamen Hub
besitzt und in Entsprechung mit dem schnellen Füllen ausgebildet
ist, während der Absperrabschnitt 201 auf der Seite der Hydraulik
kammer mit kleinem Durchmesser in Entsprechung mit einer hohen
Durchflußmenge ausgebildet ist, einen langen unwirksamen Hub
besitzt und vom preiswerten Typ ist.
Der Absperrabschnitt 201 auf der Seite der Hydraulikkammer mit
kleinem Durchmesser ist wie in Fig. 2 gezeigt ausgebildet, während
der Absperrabschnitt 202 auf der Seite der Druckkammer mit gro
ßem Durchmesser wie in Fig. 3 gezeigt ausgebildet ist.
Hierbei sind beide Manschettendichtungen 61 und 78, die in dem
Absperrabschnitt 201 auf der Seite der Hydraulikkammer mit klei
nem Durchmesser bzw. in dem Absperrabschnitt 202 auf der Seite
der Druckkammer mit großem Durchmesser verwendet werden, im
wesentlichen in einer ringähnlichen Form ausgebildet, obwohl ihre
Größen differieren und jede mit einem Bodenabschnitt 205 in Form
einer ringförmigen Scheibe, einem inneren Lippenabschnitt 206 in
einer ringähnlichen Form, der von einer äußeren Umfangsseite des
Bodenabschnitts 205 nach einer seiner Seiten vorspringt, und einem
äußeren Lippenabschnitt 207 in einer ringähnlichen Form, der zur
selben Seite wie der innere Lippenabschnitt 206 vorspringt, versehen
ist. Der innere Lippenabschnitt 206 ist mehr oder weniger geneigt,
um den Durchmesser seiner vorstehenden Vorderseite im freien
Zustand, in dem auf sie keine Kraft ausgeübt wird, zu verkleinern,
und der äußere Lippenabschnitt 207 ist mehr oder weniger geneigt,
um den Durchmesser seiner vorstehenden Vorderseite im freien
Zustand zu verkleinern. Es sei darauf hingewiesen, daß die Man
schettendichtungen 61 und 78 in Fig. 2 und Fig. 3 im freien Zustand
gezeigt sind.
Nun wird der Absperrabschnitt 202 auf der Seite der Druckkammer
mit großem Durchmesser erläutert.
In dem Kolbenabschnitt 47 mit großem Durchmesser des Primärkol
bens 16 bildet der äußere Umfangsabschnitt, d. h. seine Bodenab
schnittseite 15a (linke Seite in Fig. 3), einen Abschnitt 210 mit klei
nem Außendurchmesser und einer geraden Form, während der
äußere Umfangsabschnitt auf der dem Bodenabschnitt 15a gegen
überliegenden Seite einen Abschnitt 211 mit großem Außendurch
messer bildet. Damit der Abschnitt 210 mit kleinem Außendurch
messer kontinuierlich in den Abschnitt 211 mit großem Außen
durchmesser übergeht, ist der Zwischenraum zwischen dem Ab
schnitt 210 mit kleinem Außendurchmesser und dem Abschnitt 211
mit großem Außendurchmesser aus einem schräg verlaufender
Abschnitt 212 mit sich verjüngendem Außendurchmesser gebildet.
Der vordere Abschnitt des Abschnitts 211 mit großem Außendurch
messer, der sich näher an dem Bodenabschnitt 15a befindet als der
Abschnitt 210 mit kleinem Außendurchmesser, bildet einen vorderen
Abschnitt 213 mit einem Durchmesser, der größer als jener des
Abschnitts 210 mit kleinem Außendurchmesser ist, um durch den
Zylinderabschnitt 41 mit großem Durchmesser des vierten Elements
24 verschiebbar geführt zu werden.
Ferner weist die obenerwähnte Druckausgleichsöffnung 76 von einem
Abschnitt des Abschnitts 210 mit kleinem Außendurchmesser auf
einer Seite des Abschnitts 212 mit sich verjüngendem Außendurch
messer zu einem Abschnitt des Abschnitts 212 mit sich verjüngen
dem Außendurchmesser auf einer Seite des Abschnitts 210 mit
kleinem Außendurchmesser einen Öffnungsabschnitt 76a auf. Ferner
ist die Manschettendichtung 78 in der Anfangsposition an einer
Außendurchmesserseite des Abschnitts 210 mit kleinem Durchmes
ser angeordnet und überlappt teilweise den Öffnungsabschnitt 76a.
Den Absperrabschnitt 202 auf der Seite der Druckkammer mit
großem Durchmesser betreffend läuft ein rückwärtiger Abschnitt der
Manschettendichtung 78 dann, wenn der Primärkolben 16 aus der
Anfangsposition verschoben wird, über den Abschnitt 212 mit sich
verjüngendem Außendurchmesser auf der Seite des Abschnitts 211
mit großem Außendurchmesser des Öffnungsabschnitts 76a, um da
durch den Durchmesser der Manschettendichtung 78 zu erweitern,
wobei der Eingriff mit dem Primärkolben 16, d. h. die Preßkraft,
teilweise erhöht wird und zwischen der Manschettendichtung 87 und
dem Primärkolben 16 ein Flächendruck mit teilweisen Spitzen er
zeugt wird. Im Ergebnis unterbricht die Manschettendichtung 78 die
Verbindung zwischen der Druckkammer 56 mit großem Durchmesser
und der Flüssigkeitszufuhrkammer 71, d. h. dem Reservoir 12 über
die Druckausgleichsöffnung 76.
Ferner wird die Manschettendichtung 78 dann, wenn der Primärkol
ben 16 vorwärtsbewegt wird und der rückwärtige Abschnitt der
Manschettendichtung 87 über einen Eckabschnitt an der Grenze
zwischen dem Abschnitt 212 mit sich verjüngendem Außendurch
messer und dem Abschnitt 211 mit großem Außendurchmesser läuft,
in Linienkontakt mit dem Primärkolben 16 an dem Eckabschnitt
gebracht, wobei die Spitze des Flächendrucks an dem Linienkontakt
abschnitt auftritt. Dadurch unterbricht die Manschettendichtung 78
weiterhin die Verbindung zwischen der Druckkammer 56 mit großem
Durchmesser und der Flüssigkeitszufuhrkammer 71, d. h. dem
Reservoir 12 über die Druckausgleichsöffnung 76.
Ferner bleibt die Verbindung zwischen der Druckkammer 56 mit
großem Durchmesser und der Flüssigkeitszufuhrkammer 71, d. h.
dem Reservoir 12 über die Druckausgleichsöffnung 76, während der
Primärkolben 16 weiter vorwärtsbewegt wird, unterbrochen, solange
der innere Lippenabschnitt 206 der Manschettendichtung 87 mit
dem Eckabschnitt in Kontakt ist und die Spitze des Flächendrucks
an dem Eckabschnitt auftritt. Wenn die Manschettendichtung 87
schließlich vollständig über den Abschnitt 211 mit großem Außen
durchmesser läuft, verschiebt sich die Spitze des Flächendrucks zu
dem vorstehenden vorderen Ende des inneren Lippenabschnitts 206
der Manschettendichtung 78, wobei die Verbindung zwischen der
Druckkammer 56 mit großem Durchmesser und der Flüssigkeitszu
fuhrkammer 71, d. h. dem Reservoir 12 über die Druckausgleichsöff
nung 76, weiterhin an dem Abschnitt unterbrochen bleibt.
Dadurch geht ein unwirksamer Hub des Primärkolbens 16, bis der
Absperrabschnitt 202 auf der Seite der Druckkammer mit großem
Durchmesser in den geschlossenen Zustand gebracht ist, bis zu dem
Punkt, an dem der rückwärtige Abschnitt der Manschettendichtung
78 über den Abschnitt 212 mit sich verjüngendem Außendurchmes
ser an der rückwärtigen Seite des Öffnungsabschnitts 76a läuft, und
wird so kurz, wie dies durch das Bezugszeichen D1 in Fig. 3 gezeigt
ist. Ferner ist der Öffnungsabschnitt 76a der Druckausgleichsöffnung
76 weit geöffnet, weshalb die Hochflußfunktion ebenfalls sicherge
stellt ist.
Als nächstes wird der Absperrabschnitt 201 auf der Seite der Hy
draulikkammer mit kleinem Durchmesser erläutert.
Der Kolbenabschnitt 46 mit kleinem Durchmesser des Primärkolbens
16 ist in einer gerade Form ausgebildet, während ein Öffnungsab
schnitt 58a der Druckausgleichsöffnung 58 zu einer äußeren Um
fangsfläche davon in der geraden Form geöffnet ist. Ferner liegt die
Manschettendichtung 61 in der Anfangsposition vollständig an der
Bodenabschnittseite 15a des Öffnungsabschnitts 58a (linke Seite in
Fig. 2) an.
Den Absperrabschnitt 201 der Hydraulikkammer mit kleinem
Durchmesser betreffend wird dadurch, daß sich die Manschetten
dichtung 61 an der äußeren Umfangsfläche mit demselben Außen
durchmesser bewegt und die Spitze des Flächendrucks an der Bo
denabschnittseite 15a der Manschettendichtung 61, d. h. an deren
Vorderseite, auftritt, wenn die Manschettendichtung 61 über den
Öffnungsabschnitt 58a der Druckausgleichsöffnung 58 geht, die
Verbindung zwischen der Druckkammer 56 mit großem Durchmesser
und der primärseitigen Hydraulikkammer 49 mit kleinem Durchmes
ser über die Druckausgleichsöffnung 58 an dem Spitzenabschnitt des
Flächendrucks, d. h. an dem vorderen Abschnitt, unterbrochen.
Dadurch geht ein unwirksamer Hub des Primärkolbens 16, bis der
Absperrabschnitt 201 auf der Seite der Hydraulikkammer mit klei
nem Durchmesser in den geschlossenen Zustand gebracht ist, bis zu
dem Punkt, an dem der vordere Abschnitt der Manschettendichtung
58 hinter dem Öffnungsabschnitt 58a angeordnet ist, und wird so
lang, wie dies durch das Bezugszeichen D2 in Fig. 2 gezeigt ist
(D2 < D1). Jedoch überlappt der Öffnungsabschnitt 58a der Druck
ausgleichsöffnung 58 die Manschettendichtung 61 nicht, sondern ist
in der Anfangsposition weit geöffnet, so daß die Hochflußfunktion
sichergestellt ist.
Hierbei sind im Fall, daß eine Traktionskontrollvorrichtung kombi
niert ist, die an die Abgabebohrungen 113 und 114 des Hauptzylin
der-Hauptkörpers 11 angeschlossen ist, dann, wenn die Traktions
kontrollvorrichtung in der Anfangsposition über die Abgabebohrung
114, die primärseitige Hydraulikkammer 49 mit kleinem Durchmes
ser, die Druckkammer 56 mit großem Durchmesser und die 7 l
Bremsflüssigkeit aus dem Reservoir 12 zwangsweise ansaugt, sowohl
der Öffnungsabschnitt 67a der Druckausgleichsöffnung 76 als auch
der Öffnungsabschnitt 58a der Druckausgleichsöffnung 58 weit ge
öffnet, so daß die Bremsflüssigkeit mit hoher Strömungsgeschwin
digkeit in die Traktionskontrollvorrichtung fließen kann.
Ferner ist auch der sekundärseitige Absperrabschnitt 200 in einer
Weise konstruiert, die jenem des Absperrabschnitts 202 auf der Seite
der Druckkammer mit großem Durchmesser gleicht, wobei die Hoch
flußfunktion sichergestellt ist.
Ferner ist das erste Element 21 gemäß der ersten Ausführungsform
mit einer Verbindungsöffnung 82 zur Hydraulikkammer mit kleinem
Durchmesser, die über einen Verbindungspfad 51 zur Hydraulik
kammer mit kleinem Durchmesser mit der primärseitigen Hydraulik
kammer 49 mit kleinem Durchmesser ständig in Verbindung steht,
einer Verbindungsöffnung 83 zur Druckkammer, die über den Ver
bindungs-Strömungspfad 59 zur Druckkammer mit der Druckkam
mer 56 mit großem Durchmesser ständig in Verbindung steht, und
einer Verbindungsöffnung 84 zur Flüssigkeitszufuhrkammer, die mit
der Flüssigkeitszufuhrkammer 71 ständig in Verbindung steht,
ausgebildet. Die Öffnungen 82, 83 und 84 sind über Verbindungs-
Strömungspfade 85a, 85b und 85c, die jeweils externe Rohre umfas
sen, mit einem Steuerventil 86 verbunden, das separat von dem
Hauptzylinder-Hauptkörper 11 vorgesehen ist.
Das Steuerventil 86 ist versehen mit einem Ventilzylinder-Hauptkör
per 87 mit der Form eines mit einem Boden versehenen Zylinders,
einem Ventilkolben 88, der innerhalb des Ventilzylinder-Haupt
körpers 87 verschiebbar angebracht ist, einer Ventilfeder 889, die an
einem Ende des Ventilkolbens 88 vorgesehen ist, um den Ventilkol
ben 88 in Richtung eines Bodenabschnitts 87a des Ventilzylinder-
Hauptkörpers 87 zu zwingen, einem Deckelelement 90 zum Ver
schließen der Öffnungsseite des Ventilzylinder-Hauptkörpers 87 und
Halten der Ventilfeder 89 zwischen dem Deckelelement 90 und dem
Ventilkolben 88, und einem C-Ring 91 zum Fixieren des Deckel
elements 90 an dem Ventilzylinder-Hauptkörper 87. Ferner ist durch
den Ventilzylinder-Hauptkörper 87 und das Deckelelement 90 ein
Ventilzylinder 92 gebildet.
In dem Ventilkolben 88 sind ausgebildet: an seinem vorderen Ende
ein erster Wellenabschnitt 93, dem ersten Wellenabschnitt 93 folgend
ein zweiter Wellenabschnitt 94 mit einem Durchmesser, der größer
als jener des ersten Wellenabschnitts 93 ist, dem zweiten Wellenab
schnitt 94 folgend ein dritter Wellenabschnitt 95 mit einem Durch
messer, der kleiner als jener des zweiten Wellenabschnitts 94 ist,
dem dritten Wellenabschnitt 95 folgend ein vierter Wellenabschnitt
96 mit einem Durchmesser, der größer als jener des zweiten Wellen
abschnitts 94 ist, und dem vierten Wellenabschnitt 96 folgend ein in
die Ventilfeder 89 eingesetzter fünfter Wellenabschnitt 97 mit einem
Durchmesser, der kleiner als jener des vierten Wellenabschnitts 96
ist. Am vorderen Ende des ersten Wellenabschnitts 93 ist ein Dich
tungselement 99 vorgesehen. Ferner sind der zweite Wellenabschnitt
94 und der vierte Wellenabschnitt 96 des Ventilkolbens 88 mit zwei
O-Ringen (Ringdichtungen) 100 und 101 versehen; die deren Frei
räume zur Innenfläche des Ventilzylinder-Hauptkörpers 87 ständig
abdichten. Ferner können die zwei O-Ringe 100 und 101 auf der
Seite des Ventilzylinder-Hauptkörpers 87 vorgesehen sein.
An dem Bodenabschnitt 87a des Ventilzylinder-Hauptkörpers 87 ist
eine Öffnung 102 ausgebildet, die durch das Dichtungselement 99
des Ventilkolbens 88 geöffnet und verschlossen wird, wobei die
Öffnung 102 über den Verbindungs-Strömungspfad 85b (Strömungs
pfad, der mit der Druckkammer 56 mit großem Durchmesser in
Verbindung steht) mit der Verbindungsöffnung 83 zur Druckkammer
in Verbindung steht. Ferner ist an einer Seite des Bodenabschnitts
87a eines Seitenabschnitts 87b des Ventilzylinder-Hauptkörpers 87
eine Öffnung 105 ausgebildet, die mit einer Flüssigkeitskammer
(Druckausgleichskammer) 104, die von dem Ventilzylinder-Haupt
körper 87, dem ersten Wellenabschnitt 93 und dem zweite Wellenab
schnitt 94, die äußere Peripherien auf der Seite bilden, die der
Ventilfeder 89 des Ventilkolbens 88 gegenüberliegen, und dem
Dichtungselement 100 umschlossen ist, ständig in Verbindung steht,
wobei die Öffnung 105 über den Verbindungs-Strömungspfad 85c mit
der Verbindungsöffnung 84 zur Flüssigkeitszufuhrkammer in Ver
bindung steht. Ferner ist der Seitenabschnitt 87b des Ventilzylinder-
Hauptkörpers 87 mit einer Öffnung 107 ausgebildet, die mit einer
Flüssigkeitskammer 196, die von dem Ventilzylinder-Hauptkörper 87,
dem zweite Wellenabschnitt 94, dem dritten Wellenabschnitt 95 und
dem vierten Wellenabschnitt 96 des Ventilkolbens 88 und den Dich
tungselementen 100 und 101 umschlossen ist, ständig in Verbin
dung, wobei die Öffnung 107 über den Verbindungs-Strömungspfad
85c (Strömungspfad, der mit der Hydraulikkammer mit kleinem
Durchmesser und dem Ventilzylinder 92 in Verbindung steht) mit der
Verbindungsöffnung 82 zur Hydraulikkammer mit kleinem Durch
messer in Verbindung steht. Hierbei bilden das Dichtungselement 99
des Ventilkolbens 88 und die Öffnung 102 des Ventilzylinder-Haupt
körpers 87 einen Öffnungs- und Schließventilmechanismus 108 zum
Herstellen und Unterbrechen der Verbindung zwischen der Flüssig
keitskammer 104 und dem Verbindungs-Strömungspfad 85b, der mit
der Druckkammer 56 mit großem Durchmesser in Verbindung steht.
Ferner hält das Steuerventil 86 den Ventilkolben 88 durch den
hydraulischen Druck der Druckkammer 56 mit großem Durchmes
ser, der über die Öffnung 102 beaufschlagt wird, den hydraulischen
Druck der primärseitigen Hydraulikkammer 49 mit kleinem Durch
messer, mit dem die Flüssigkeitskammer 106 beaufschlagt wird, und
durch die Druckkraft der Ventilfeder 89 im Gleichgewicht. Das
Gleichgewicht ist diesbezüglich durch die folgende Gleichung reprä
sentiert.
Wie in Fig. 4 gezeigt ist, ist der Dichtungsquerschnitt durch den
O-Ring 101 mit (dem Bezugszeichen) A1 bezeichnet, der Dichtungs
querschnitt durch den O-Ring 100 mit (dem Bezugszeichen) A2
bezeichnet (wobei A2 < A1), der Dichtungsquerschnitt durch das
Dichtungselement 99 mit (dem Bezugszeichen) A3 bezeichnet, der
hydraulische Druck der primärseitigen Hydraulikkammer 49 mit
kleinem Durchmesser mit (dem Bezugszeichen) Pa bezeichnet, der
hydraulische Druck der Druckkammer 56 mit großem Durchmesser
mit (dem Bezugszeichen) Pb bezeichnet und die eingestellte Span
nung der Ventilfeder 89 mit F bezeichnet, wobei sich die folgende
Gleichung erstellen läßt
Pa × (A1-A2)+Pb × A3 = F.
Wie ferner in Fig. 5 gezeigt ist, wird dann, wenn der hydraulische
Druck der Druckkammer 56 mit großem Durchmesser anzusteigen
beginnt (Punkt 1), die Manschettendichtung 61 geöffnet, weshalb
auch der Druck der primärseitigen Hydraulikkammer 49 mit kleinem
Durchmesser auf denselben Druck wie der hydraulische Druck der
Druckkammer 56 mit großem Durchmesser ansteigt (Punkt p1 bis
Punkt p2). Dann wird, wenn Pa × (A1-A2)+Pb × A3 < F aufgebaut
ist (Punkt P2, wobei der hydraulische Druck an diesem Punkt als von
der Druckkammer entlasteter hydraulischer Druck bezeichnet wird),
der Ventilkolben 88 des Steuerventils 86 gegen die Druckkraft der
Ventilfeder 89 etwas verschoben, wodurch die Öffnung 102 ein klein
wenig geöffnet wird und mit dem Entlasten des hydraulischen
Drucks der Druckkammer 56 mit großem Durchmesser begonnen
wird. Bei dieser Gelegenheit wird der hydraulische Druck Pb der
Druckkammer 56 mit großem Durchmesser über die Flüssigkeitszu
fuhrkammer 71 in das Reservoir 12 abgezogen, so daß der hydrauli
sche Druck Pb der Druckkammer 56 mit großem Durchmesser
entsprechend dem Anstieg des hydraulischen Drucks Pa der primär
seitigen Hydraulikkammer 49 mit kleinem Durchmesser schrittweise
abnimmt, um die Gleichung Pa × (A1-A2)+Pb × A3 = F zu erfüllen;
mit anderen Worten, der hydraulische Druck Pb der Druckkammer
56 mit großem Durchmesser nimmt in Korrelation mit dem Anstieg
des hydraulischen Drucks der primärseitigen Hydraulikkammer 49
mit kleinem Durchmesser und in Übereinstimmung mit der folgen
den Gleichung (Punkt p2 bis Punkt p3) ab.
Pb = {F-Pa × (A1-A2)} ÷ A3
Hierbei steigt bei stark erhöhtem Druck, d. h. bei vergleichsweise
schnellem Drücken des Bremspedals, die Eingabe vom Bremskraft
verstärker linear an, wobei der hydraulische Druck Pa der primärsei
tigen Hydraulikkammer 49 mit kleinem Durchmesser mit konstanter
Geschwindigkeit ansteigt und dadurch das Steuerventil 86 den
hydraulischen Druck Pb der Druckkammer 56 mit großem Durch
messer in das Reservoir 12 abzieht, so daß der hydraulische Druck
Pb gemäß einer voreingestellten Rampe abnimmt. Die Rampe kann
beliebig eingestellt werden, indem die Dichtungsquerschnitte A1 bis
A3 und dergleichen passend gewählt werden, wobei eine fahrzeugge
mäße Abstimmung durchgeführt werden kann.
Ferner hält das Steuerventil 86 dann, wenn die Gleichgewichtsglei
chung zu Pa × (A1-A2) < F wird, einen geöffneten Zustand aufrecht,
wodurch der hydraulische Druck der Druckkammer 56 mit großem
Durchmesser auf den atmosphärischen Druck abfällt (Punkt p3 und
danach) und der hydraulische Bremsdruck lediglich durch die Hy
draulikkammer 49 mit kleinem Durchmesser gesteuert wird.
Als nächstes wird die Arbeitsweise des Hauptzylinders gemäß der
obenbeschriebenen ersten Ausführungsform erläutert.
Wenn der Primärkolben 16 durch die Stange des mit dem Bremspe
dal verbundenen Kraftverstärkers in Richtung des Bodenabschnitts
15a bewegt wird, wird gleichzeitig der Sekundärkolben 17 über die
Primärkolbenfeder 68 bewegt. Den Primärkolben 16 betreffend hebt
ferner die Druckkammer 56 mit großem Durchmesser zu dem Zeit
punkt, zu dem der den kurzen unwirksamen Hub aufweisende
Absperrabschnitt 202 auf der Seite der Druckkammer mit großem
Durchmesser die Druckausgleichsöffnung 76 durch die Manschet
tendichtung 78 schließt, den hydraulischen Druck an, wobei die
Flüssigkeit über die Manschettendichtung 61 der primärseitigen
Hydraulikkammer 49 mit kleinem Durchmesser, d. h. dem Absperr
abschnitt 201 der primärseitigen Hydraulikkammer mit kleinem
Durchmesser, zugeführt wird. Bei dieser Gelegenheit wird die Flüs
sigkeit auch dann, wenn der den längeren unwirksamen Hub aufwei
sende Absperrabschnitt 201 auf der Seite der Hydraulikkammer mit
kleinem Durchmesser nicht vollständig geschlossen ist, über den der
Absperrabschnitt 201 auf der Seite der Hydraulikkammer lediglich
von der Druckkammer 56 mit großem Durchmesser der primärseiti
gen Hydraulikkammer 49 mit kleinem Durchmesser zugeführt. Dies
gleicht der Flüssigkeitszufuhr durch die Manschettendichtung 61
und führt deshalb zu keinem Problem. Den Sekundärkolben 17
betreffend erhöht außerdem die sekundärseitige Hydraulikkammer
32 mit kleinem Durchmesser den hydraulischen Druck zu dem
Zeitpunkt, zu dem die Druckausgleichsöffnung 35 des sekundärseiti
gen Absperrabschnitts 200 durch die Manschettendichtung 36
geschlossen wird.
Wenn der hydraulische Druck ansteigt, drückt und öffnet in der
primärseitigen Hydraulikkammer 49 mit kleinem Durchmesser eine
Flüssigkeitsmenge einer Hubstrecke des Primärkolbens 16 multipli
ziert mit (Außendurchmesser der Druckkammer 56 mit großem
Durchmesser minus dem Außendurchmesser der primärseitigen
Hydraulikkammer 49 mit kleinem Durchmesser) die Manschetten
dichtung 61 und strömt von der Druckkammer 56 mit großem
Durchmesser zu der primärseitigen Hydraulikkammer 49 mit klei
nem Durchmesser und kompensiert im Anfangsstadium des Hubs
eine unwirksame Flüssigkeitsmenge (hauptsächlich die Menge, die
vom Bremssattel zurückfließt). Anschließend werden der hydrauli
sche Druck der Druckkammer 56 mit großem Durchmesser und der
hydraulische Druck der primärseitigen Hydraulikkammer 49 mit
kleinem Durchmesser auf denselben Druck wie der von der Druck
kammer entlastete hydraulische Druck erhöht, wobei die Bremsflüs
sigkeit von der Druckkammer 56 mit großem Durchmesser zu der
primärseitigen Hydraulikkammer 49 mit kleinem Durchmesser
abgegeben wird, um einen durch den kleinen Durchmesser der
primärseitigen Hydraulikkammer 49 mit kleinem Durchmesser
bedingten Mangel an Flüssigkeitsmenge zu kompensieren (Punkt p1
bis Punkt p2).
Ferner entlastet das Steuerventil 86 den hydraulischen Druck der
Druckkammer 56 mit großem Durchmesser, wenn der hydraulische
Druck auf den von der Druckkammer entlasteten hydraulischen
Druck ansteigt. Bei dieser Gelegenheit zieht das Steuerventil 86, wie
oben beschrieben wurde, den hydraulischen Druck Pb von der
Druckkammer 56 mit großem Durchmesser über die Flüssigkeitszu
fuhrkammer 71 zu dem Reservoir 12 ab, so daß der hydraulische
Druck Pb der Druckkammer 56 mit großem Durchmesser entspre
chend dem Anstieg des hydraulischen Drucks Pa der primärseitigen
Hydraulikkammer 49 mit kleinem Durchmesser schrittweise ab
nimmt (Punkt p2 bis Punkt p3).
Ferner hält das Steuerventil 86 dann, wenn der hydraulische Druck
der Druckkammer 56 mit großem Durchmesser auf den atmosphäri
schen Druck abnimmt, den geöffneten Zustand aufrecht, wobei der
hydraulische Bremsdruck lediglich von der primärseitigen Hydraulik
kammer 49 mit meinem Durchmesser gesteuert wird.
Gemäß der obenbeschriebenen ersten Ausführungsform ist das
Steuerventil 86 vorgesehen, das geeignet ist, den vorübergehend
erhöhten hydraulischen Druck der Druckkammer 56 mit großem
Durchmesser zu dem Reservoir 12 abzuziehen, um ihn entsprechend
dem Anstieg des hydraulischen Drucks der primärseitigen Hydrau
likkammer 49 mit kleinem Durchmesser schrittweise abzusenken.
Deshalb wird durch Öffnen der Manschettendichtung 61 durch
Verkleinern des Volumens der Druckkammer 56 mit großem Durch
messer durch die Verschiebung des Primär-Stufenkolbens 16 in
Richtung der primärseitigen Hydraulikkammer 49 mit kleinem
Durchmesser die Flüssigkeitszufuhr von der Seite der Druckkammer
56 mit großem Durchmesser zu der Seite der primärseitigen Hydrau
likkammer 49 mit kleinem Durchmesser, d. h. das schnelle Füllen,
vorgenommen, wobei das Steuerventil 68 dann, wenn der hydrauli
sche Druck der Druckkammer 56 mit großem Durchmesser erhöht
wird, den hydraulischen Druck der Druckkammer 56 mit großem
Durchmesser zu dem Reservoir 12 abzieht, um ihn entsprechend
dem Anstieg des hydraulischen Drucks der primärseitigen Hydrau
likkammer 49 mit kleinem Durchmesser schrittweise abzusenken.
Deshalb kann der Pedalhub durch die Wirkung des schnellen Füllens
verkürzt werden, wobei ferner beim Entlasten des hydraulischen
Drucks der Druckkammer 56 mit großem Durchmesser der hydrauli
sche Druck der Druckkammer 56 mit großem Durchmesser nicht
schnell, sondern schrittweise abgesenkt wird, weshalb die Pedalreak
tionskraft nicht schnell verringert wird und verhindert wird, daß der
Pedalhub vergrößert wird und zu der Seite der primärseitigen Hy
draulikkammer 49 mit kleinem Durchmesser hin verschoben wird,
ohne von der Kraft, mit der das Pedal gedrückt wird, begleitet zu
sein, wobei im Ergebnis das seltsame Gefühl bei der Pedalbetätigung,
wenn sich die Fahrzeuggeschwindigkeit verringert, obwohl das Pedal
nur leicht niedergedrückt wird, vermindert werden kann.
Wie in Fig. 6 gezeigt ist, bedeutet dies angesichts der Kennlinie des
Pedalhub über dem Anstieg des hydraulischen Drucks, daß gemäß
der obenbeschriebenen ersten Ausführungsform durch Verwendung
einer Kombination aus der Druckkammer 56 mit großem Durchmes
ser, die einen großen Durchmesser aufweist, der größer als jener des
Hauptzylinders des geraden Typs ist und geeignet ist, den Hub
stärker als den Hub des Hauptzylinders des geraden Typs zu verkür
zen, und der primärseitigen Hydraulikkammer 49 mit kleinem
Durchmesser, die einen Durchmesser aufweist, der kleiner als jener
des Hauptzylinders des geraden Typs ist, wobei der Hub größer als
jener des Hauptzylinders des geraden Typs ist, wie durch das Be
zugszeichen X1 in Fig. 6 gezeigt ist, der zur Erzeugung desselben
hydraulischen Drucks wie im Fall der Beaufschlagung durch den
geraden Typ (in Fig. 6 mit dem Bezugszeichen X2 bezeichnet) ver
kürzt werden kann.
Hierbei gibt das, was mit dem Bezugszeichen X3 in Fig. 6 bezeichnet
ist, die Kennlinie wieder, wenn nur die Druckkammer 56 mit großem
Durchmesser vom geraden Typ ist, während das, was mit dem Be
zugszeichen X4 in Fig. 6 bezeichnet ist, die Kennlinie wiedergibt,
wenn nur primärseitige Hydraulikkammer 49 mit kleinem Durch
messer vom geraden Typ ist. Das Bezugszeichen A bezeichnet die
Strecke, um die der Pedalhub des Hauptzylinders (X1) der ersten
Ausführungsform im Vergleich zu jener des Hauptzylinders (X2) im
Fall einer Beaufschlagung durch den geraden Typ verkürzt wird,
während das Bezugszeichen B die Strecke, um die der Pedalhub des
Hauptzylinders (X1) der ersten Ausführungsform im Vergleich zu
jener des Hauptzylinders (X4) im Fall, in dem lediglich die primärsei
tige Hydraulikkammer 49 mit kleinem Durchmesser durch den
geraden Typ gebildet ist, verkürzt wird.
Ferner gibt in den Fig. 7(a) und 7(b), die die Beziehung zwischen der
Kraft, mit der das Pedal gedrückt wird, und dem Anstieg des hydrau
lischen Drucks zeigen, die Linie LP die Beziehung zwischen der Kraft,
mit der das Pedal gedrückt wird, und dem Anstieg des hydraulischen
Drucks in der Druckkammer 56 mit großem Durchmesser an, wäh
rend die Linie SP die Beziehung zwischen der Kraft, mit der das Pedal
gedrückt wird, und dem Anstieg des hydraulischen Drucks in der
primärseitigen Hydraulikkammer 49 mit kleinem Durchmesser an
gibt. Den herkömmlichen Hauptzylinder betreffend wird der hydrau
lische Druck der Druckkammer 56 mit großem Durchmesser zu
einem Zeitpunkt abgesenkt, zu dem der hydraulische Druck der
Druckkammer 56 mit großem Durchmesser entlastet wird, so daß,
wie durch das Bezugszeichen Y1 in Fig. 7(a) gezeigt ist, der hydrauli
sche Druck ansteigt, ohne von der Pedalniederdrückungskraft be
gleitet zu sein. Den Hauptzylinder der ersten Ausführungsform
betreffend nimmt der hydraulische Druck der Druckkammer 56 mit
großem Durchmesser aufgrund des vorgesehenen Steuerventils 68
schrittweise ab, so daß die Pedalreaktionskraft nicht sofort abgesenkt
wird, sondern mit der Pedalniederdrückungskraft ansteigt, wie durch
das Bezugszeichen Y2 in Fig. 7(b) gezeigt ist, wobei im Ergebnis das
seltsame Gefühl bei der Pedalbetätigung, wenn sich die Fahrzeugge
schwindigkeit verringert, obwohl das Pedal nur leicht niedergedrückt
wird, vermindert werden kann. Ferner bezeichnet das Bezugszeichen
R in den Fig. 7(a) und 7(b) die Mittellinie der Linien LP und SP, um
den Vergleich dieser Linien zu erleichtern.
Ferner ist im Hinblick auf das Verkürzen des unwirksamen Hubs zur
frühen Verwirklichung der Schnellfüllfunktion nur die genaue posi
tionelle Steuerung in Achsenrichtung des Absperrabschnitts 202 auf
der Seite der Druckkammer mit großem Durchmesser, jedoch keine
genaue positionelle Steuerung in Achsenrichtung des Absperrab
schnitts 201 auf der Seite der Hydraulikkammer mit kleinem
Durchmesser erforderlich, da der unwirksame Hub des Primärkol
bens 16, bis der Absperrabschnitt 201 auf der Seite der Hydraulik
kammer mit kleinem Durchmesser in den geschlossenen Zustand
gebracht ist, länger ausgebildet ist als jener des Primärkolbens 16,
bis der Absperrabschnitt 202 auf der Seite der Druckkammer mit
großem Durchmesser in den geschlossenen Zustand gebracht ist.
Ferner ist selbst bei einem solchen Aufbau, bei der die Flüssigkeit
von der Druckkammer 56 mit großem Durchmesser der primärseiti
gen Hydraulikkammer 49 mit kleinem Durchmesser zugeführt wird,
auch dann, wenn der Absperrabschnitt 201 auf der Seite der Hy
draulikkammer mit kleinem Durchmesser, der den längeren unwirk
samen Hub aufweist, nicht in den geschlossenen Zustand gebracht
wird, während der Absperrabschnitt 202 auf der Seite der Druck
kammer mit großem Durchmesser, der den kürzeren unwirksamen
Hub aufweist, in den geschlossenen Zustand gebracht ist, das durch
das Verkleinern des Volumens der Druckkammer 56 mit großem
Durchmesser durch die Verschiebung des Primärkolbens 16 in
Richtung der primärseitigen Hydraulikkammer 49 mit kleinem
Durchmesser hervorgerufene Strömung der Bremsflüssigkeit derart,
daß sie von der Seite der Druckkammer 56 mit großem Durchmesser
zu der Seite der primärseitigen Hydraulikkammer 49 mit kleinem
Durchmesser erfolgt, wobei der Strömung bei der Zufuhr der Flüssig
keit von der Seite der Druckkammer 56 mit großem Durchmesser zu
der Seite der primärseitigen Hydraulikkammer 49 mit kleinem
Durchmesser über die Manschettendichtung 61 entspricht, weshalb
sich die Schnellfüllfunktion nicht verschlechtert.
Ferner kann im Anfangsstadium des Vorgangs Flüssigkeit von der
Druckkammer 56 mit großem Durchmesser der primärseitigen
Hydraulikkammer 49 mit kleinem Durchmesser zugeführt werden,
ohne die Manschettendichtung 61 durch die Flüssigkeitsströmung
aufzudrücken, weshalb kein Strömungswiderstand für die Flüssigkeit
hervorgerufen wird und die Schnellfüllfunktion weiter gefördert wird.
Deshalb kann in dem Absperrabschnitt 201 auf der Seite der Hy
draulikkammer mit kleinem Durchmesser eine Absperrstruktur eines
preiswerten Typs gewählt werden und können dennoch die Schnell
füllfunktion und die Hochflußfunktion sichergestellt werden, wo
durch Kosten gespart werden können.
Ferner kann die obenbeschriebene erste Ausführungsform wie folgt
modifiziert sein.
Wie in Fig. 8 und in Fig. 9 gezeigt ist, kann die Druckausgleichsöff
nung 76 in Lochform durch eine Struktur ersetzt sein, bei der meh
rere Rillenabschnitte 215 in gerader Form vorgesehen sind, die längs
der Achsenlinie in Umfangsrichtung (beispielsweise an Positionen, die
den Umfang in 36 gleiche Abschnitte unterteilen) an der Seite des
Bodenabschnitts des Abschnitts 212 mit sich verjüngendem Außen
durchmesser des Kolbenabschnitts 47 (linke Seite in Fig. 8) durch
den Bodenabschnitt 15a getrieben sind, wobei die Öffnung 74 und
die Druckkammer 56 mit großem Durchmesser über die Rillenab
schnitte 215 miteinander kommunizieren können.
Ferner kommunizieren die Öffnung 74 und die Druckkammer 56 mit
großem Durchmesser über die Rillenabschnitte 215, wenn der Pri
märkolben 16 in der Anfangsposition nicht in Kontakt mit dem
Abschnitt 212 mit sich verjüngendem Außendurchmesser gebracht
ist, während die Manschettendichtung 78 dann, wenn der Primärkol
ben 16 zu der Seite der primärseitigen Hydraulikkammer 49 mit
kleinem Durchmesser verschoben wird und die Manschettendichtung
787 über den Abschnitt 212 mit sich verjüngendem Außendurchmes
ser läuft, die Verbindung zwischen der Öffnung 74 und der Druck
kammer 56 mit großem Durchmesser über die Rillenabschnitte 215
unterbricht. In diesem Fall ist der Strömungspfad-Querschnitt des
Freiraums zwischen allen Rillenabschnitten 215 und der Manschet
tendichtung 78 so ausgebildet, daß er gleich oder größer als ein
entsprechender Kreis mit einem Durchmesser von 4 mm ist. Hierbei
können die Rillenabschnitte 215 entweder U-förmig und quadratisch
oder, wie in Fig. 9 gezeigt ist, V-förmig sein. Ferner wird dann, wenn
der Rillenabschnitt 215 durch Formwalzen gebildet wird und seine
dimensionsbezogene Genauigkeit nicht so hoch ist, zur Erhöhung der
dimensionsbezogenen Genauigkeit eine V-förmige Rille 216 mit der
Form eines kreisförmigen Rings am rückwärtigen Abschnitt des
Rillenabschnitts 215 gebildet. Durch die V-förmige Rille 216 kann
hinsichtlich des unwirksamen Hubs eine genaue Toleranz eingehal
ten werden.
Bei dem obenbeschriebenen Aufbau ist es nicht erforderlich, eine
komplizierte Öffnung zu bilden, da der Rillenabschnitt 215 ohne
weiteres durch Formwalzen oder Schmieden gebildet werden kann,
wodurch die Arbeitszeit und die Kosten dementsprechend reduziert
werden können. Ferner kann der Strömungspfad-Querschnitt ohne
weiteres durch Tiefermachen der Rillenabschnitte 215 vergrößert
werden, was sich auf die Hochflußfunktion fördernd auswirkt.
Ferner kann das Steuerventil 86 einteilig mit den Verbindungsrohr
elementen 85a bis 85c, beispielsweise in dem ersten Element 21 des
Hauptzylinder-Hauptkörpers 11, vorgesehen sein, obwohl den Haupt
zylinder der obenbeschriebenen Ausführungsform betreffend eine
Erläuterung gegeben wurde, indem das Beispiel des Falls genommen
wurde, bei dem das Steuerventil 86 wie in Fig. 10 gezeigt getrennt
von dem Hauptzylinder-Hauptkörper 11 vorgesehen ist. In diesem
Fall ist die Achse des Ventilkolbens 88 des Steuerventils 86 zu dem
Primärkolben 16 angeordnet, während der Sekundärkolben 17 ko
axial und parallel dazu und in Achsenrichtung überlappend angeord
net ist, wodurch ein Anwachsen der Länge des Hauptzylinders in
Achsenrichtung vermieden wird.
Ferner ist die Erfindung, obwohl den Hauptzylinder der obenbe
schriebenen ersten Ausführungsform betreffend eine Erläuterung
anhand des Beispiels gegeben wurde, bei dem das Innere des Stufen
zylinders 15 in die Druckkammer 56 mit großem Durchmesser auf
der Seite des Kolbenabschnitts 47 mit großem Durchmesser und die
primärseitige Hydraulikkammer 49 mit kleinem Durchmesser auf der
Seite des Kolbenabschnitts mit kleinem Durchmesser unterteilt ist
und ferner die Manschettendichtung 61 vorgesehen ist, um zuzulas
sen, daß die Bremsflüssigkeit nur von der Druckkammer 56 mit
großem Durchmesser zu der primärseitigen Hydraulikkammer 49 mit
kleinem Durchmesser strömt, nicht darauf beschränkt, sondern es
kann anstelle der Manschettendichtung 61 ein Absperrventil mit
einer Abdichtfunktion (aufmachbarer und verschließbarer Rück
stromabsperrabschnitt) vorgesehen sein.
Als nächstes wird ein Hauptzylinder gemäß einer zweiten Ausfüh
rungsform der Erfindung erläutert, hauptsächlich mit Bezug auf
Fig. 11, die den Teil davon, der sich von der ersten Ausführungsform
unterscheidet, hervorhebt. Ferner sind Teile, die jenen der ersten
Ausführungsform gleichen, mit denselben Bezugszeichen versehen,
wobei deren Erläuterung entfällt.
Der Hauptzylinder gemäß der zweiten Ausführungsform unterschei
det sich von der ersten Ausführungsform im Aufbau des Steuerven
tils 86. Das heißt, daß der Ventilkolben 88 des Steuerventils 86 ge
mäß der zweiten Ausführungsform mit einem Drosselpfad 110 aus
gebildet ist, dessen eines Ende zur Außendurchmesserseite des
ersten Wellenabschnitts 93, d. h. zu der Flüssigkeitskammer 104,
hin geöffnet ist und dessen anderes Ende zu einer Stirnfläche des
fünften Wellenabschnitts 97 hin geöffnet ist.
Ferner ist das Deckelelement 90 des Steuerventils 86 gemäß der
zweiten Ausführungsform auf den Ventilzylinder-Hauptkörper 87
geschraubt, wobei dazwischen ein O-Ring (Ringdichtung) 111 zum
Verschließen der Freiraums dazwischen vorgesehen ist. Dadurch
bildet der Zwischenraum zwischen dem Ventilzylinder 92 und einer
Se 11001 00070 552 001000280000000200012000285911089000040 0002010208130 00004 10882ite des Ventilkolbens 88, die der Flüssigkeitskammer 104 gegen
überliegt, eine Dämpferkammer 112, die mit der Ventilfeder 98
versehen ist und mit hydraulischem Druck betrieben wird. Die
Dämpferkammer 112 steht mit der Flüssigkeitskammer 104 über den
Drosselpfad 110 in Verbindung (mit anderen Worten, die andere, der
Flüssigkeitskammer 104 gegenüberliegende Stirnseite des Drossel
pfads 11 ist zu der Dämpferkammer 112 hin geöffnet).
Als nächstes wird die Arbeitsweise des Hauptzylinders gemäß der
obenbeschriebenen zweiten Ausführungsform angegeben.
Wenn der Primärkolben 16 durch die Stange des mit dem Bremspe
dal verbundenen Kraftverstärkers in Richtung des Bodenabschnitts
15a gedrückt wird, werden die Druckkammer 56 mit großem Durch
messer und die primärseitige Hydraulikkammer 49 mit kleinem
Durchmesser in ähnlicher Weise wie in der ersten Ausführungsform
betrieben, bis der von der Druckkammer entlastete hydraulische
Druck aufgebaut ist (Punkt p1 bis Punkt p2 Fig. 5).
Wenn der von der Druckkammer entlastete hydraulische Druck
aufgebaut ist, entlastet das Steuerventil 86 den hydraulischen Druck
der Druckkammer 56 mit großem Durchmesser. Bei dieser Gelegen
heit zieht das Steuerventil in zur ersten Ausführungsform im wesent
lichen ähnlicher Weise den hydraulischen Druck Pb der Druckkam
mer 56 mit großem Durchmesser über die Flüssigkeitszufuhrkammer
71 zu dem Reservoir 12 ab, um den hydraulischen Druck Pb der
Druckkammer 56 mit großem Durchmesser entsprechend dem
Anstieg des hydraulischen Drucks Pa der primärseitigen Hydraulik
kammer 49 mit kleinem Durchmesser schrittweise abzusenken
(Punkt p2 bis Punkt p3 in Fig. 5).
Während der Zeitperiode, in der der Ventilkolben 88 die Öffnung 102
durch sehr schnelles leichtes Schwingen öffnet, wodurch der über
den Verbindungs-Strömungspfad 85b eingeführte hydraulische
Druck Pb der Druckkammer 56 mit großem Durchmesser über die
Flüssigkeitskammer 104, den Verbindungs-Strömungspfad 85c und
ferner die Flüssigkeitszufuhrkammer 71 zu dem Reservoir 12 abgezo
gen wird, wird dadurch, daß die Dämpferkammer 112 und die Flüs
sigkeitskammer 104 miteinander über den Drosselpfad 110 in Ver
bindung stehen, das Volumen der Dämpferkammer 112 dann, wenn
der Ventilkolben 88 mit hoher Geschwindigkeit leicht in Schwingung
versetzt wird, wiederholt leicht vergrößert und verkleinert, wodurch
die Bremsflüssigkeit im Ergebnis zwischen der Dämpferkammer 112
und der Flüssigkeitskammer 104 über den Drosselpfad 110 hin- und
herbewegt wird und durch Bildung eines Strömungswiderstands für
die Flüssigkeit durch den Drosselpfad 110 eine Dämpfungswirkung
erzielt wird. Im Ergebnis wird die sehr schnelle leichte Schwingung
des Ventilkolbens 88 gedämpft und verhindert, daß ein durch die
Hochgeschwindigkeitsvibration des Ventilkolbens 88 hervorgerufener
ungewöhnlicher Ton erschallt.
Ferner wird der durch den Drosselpfad 110 bewirkte Strömungswi
derstand für die Flüssigkeit auf ein Maß eingestellt, das keine Behin
derung des Betriebs bei normaler Betriebsgeschwindigkeit darstellt
und bei dem der Ventilkolben 88 das obenbeschriebenen sehr
schnelle leichte Schwingen, das einen ungewöhnlichen Ton erzeugt,
nicht vollziehen kann und die sehr schnelle leichte Schwingung des
Ventilkolbens 88 gedämpft wird.
Ferner wird das Steuerventil 86 dann, wenn der hydraulische Druck
der Druckkammer 56 mit großem Durchmesser ähnlich wie in der
ersten Ausführungsform auf den atmosphärischen Druck abgesenkt
wird, in dem geöffneten Zustand gehalten, wobei die Bremsflüssigkeit
lediglich durch die primärseitige Hydraulikkammer 49 mit kleinem
Durchmesser gesteuert wird.
Ferner steht in beiden obenbeschriebenen Ausführungsformen die
Druckausgleichskammer des Steuerventils mit dem Reservoir in
Verbindung, wobei die Bremsflüssigkeit von der Druckausgleichs
kammer an das Reservoir zurückgegeben wird, wenn der hydrauli
sche Druck der Druckkammer mit großem Durchmesser entlastet
wird. Jedoch ist die Erfindung nicht darauf beschränkt, sondern es
kann beispielsweise ein Sammler zur Aufnahme der Bremsflüssigkeit
vorgesehen sein, wobei die Druckausgleichskammer und der Samm
ler miteinander in Verbindung stehen können und die Bremsflüssig
keit dann, wenn der hydraulische Druck der Druckkammer mit
großem Durchmesser entlastet wird, über die Druckausgleichskam
mer in dem Sammler gespeichert werden kann.
Wie oben erläutert wurde, ist den Hauptzylinder der Erfindung
betreffend das Steuerventil vorgesehen, das geeignet ist, den hydrau
lischen Druck der Druckkammer mit großem Durchmesser entspre
chend dem Anstieg des hydraulischen Drucks der primärseitigen
Hydraulikkammer mit kleinem Durchmesser schrittweise abzusen
ken, so daß die Zufuhr von Flüssigkeit von der Seite der Druckkam
mer mit großem Durchmesser zu der Seite der Hydraulikkammer mit
kleinem Durchmesser, d. h. das schnelle Füllen, durch Öffnen des
aufmachbaren und verschließbaren Rückstromabsperrabschnitts
durch Verringern des Volumens der Druckkammer mit großem
Durchmesser durch Verschiebung des Stufenkolbens zu der Seite der
Hydraulikkammer mit kleinem Durchmesser ausgeführt wird, wobei
das Steuerventil dann, wenn der hydraulische Druck der Druck
kammer mit großem Durchmesser ansteigt, den hydraulischen Druck
der Druckkammer mit großem Durchmesser entsprechend dem
Anstieg des hydraulischen Drucks der Hydraulikkammer mit kleinem
Durchmesser schrittweise absenkt.
Deshalb kann der Pedalhub durch die Wirkung des schnellen Füllens
verkürzt werden, wobei dann, wenn der hydraulische Druck der
Druckkammer mit großem Durchmesser entlastet wird, der hydrauli
sche Druck der Druckkammer mit großem Durchmesser nicht sofort,
sondern schrittweise abgesenkt wird, weshalb die Pedalreaktionskraft
nicht schnell verringert wird und verhindert wird, daß der Pedalhub
vergrößert wird und zu der Seite der primärseitigen Hydraulikkam
mer mit kleinem Durchmesser hin verschoben wird, ohne von der
Kraft, mit der das Pedal gedrückt wird, begleitet zu sein. Im Ergebnis
kann das seltsame Gefühl bei der Pedalbetätigung, wenn sich die
Fahrzeuggeschwindigkeit verringert, obwohl das Pedal nur leicht
niedergedrückt wird, vermindert werden.
Ferner wird dadurch, daß die Dämpferkammer und die Druckaus
gleichskammer über den an dem Ventilkolben gebildeten Drosselpfad
in Verbindung stehen, dann, wenn der Ventilkolben des Öffnungs-
und Schließventilmechanismus mit hoher Geschwindigkeit leicht in
Schwingung versetzt wird, wenn der hydraulische Druck der Druck
kammer mit großem Durchmesser zu dem Reservoir abgezogen wird,
um ihn entsprechend dem Anstieg des hydraulischen Drucks der
Hydraulikkammer mit kleinem Durchmesser schrittweise abzusen
ken, das Volumen der Dämpferkammer wiederholt leicht vergrößert
und verkleinert, wobei im Ergebnis die Bremsflüssigkeit zwischen der
Dämpferkammer und der Druckausgleichskammer über den Dros
selpfad hin- und herbewegt wird und durch die Bildung des Strö
mungswiderstand für die Flüssigkeit durch den Drosselpfad eine
Dämpfungswirkung erzielt wird. Deshalb wird das leichte Schwingen
des Ventilkolbens gedämpft und verhindert, daß der durch die Hoch
geschwindigkeitsvibration des Ventilkolbens hervorgerufene unge
wöhnliche Ton erschallt.
Ferner ist den Hauptzylinder der Erfindung betreffend im Hinblick
auf das Verkürzen des unwirksamen Hubs zur Verwirklichung der
Schnellfüllfunktion in einem frühen Stadium nur die genaue positio
nelle Steuerung in Achsenrichtung des Absperrabschnitts auf der
Seite der Druckkammer mit großem Durchmesser, jedoch keine
genaue positionelle Steuerung in Achsenrichtung bezüglich des
Absperrabschnitts auf der Seite der Hydraulikkammer mit kleinem
Durchmesser erforderlich, da der unwirksame Hub des Stufenkol
bens, bis der Absperrabschnitt auf der Seite der Hydraulikkammer
mit kleinem Durchmesser in den geschlossenen Zustand gebracht
ist, länger ausgebildet ist als jener des Stufenkolbens, bis der Ab
sperrabschnitt auf der Seite der Druckkammer mit großem Durch
messer in den geschlossenen Zustand gebracht ist.
Ferner entspricht selbst bei einem solchen Aufbau, bei der die Flüs
sigkeit von der Druckkammer mit großem Durchmesser der Hydrau
likkammer mit kleinem Durchmesser zugeführt wird, auch dann,
wenn der Absperrabschnitt auf der Seite der Hydraulikkammer mit
kleinem Durchmesser, der den längeren unwirksamen Hub aufweist,
nicht in den geschlossenen Zustand gebracht wird, während der
Absperrabschnitt auf der Seite der Druckkammer mit großem
Durchmesser, der den kürzeren unwirksamen Hub aufweist, in den
geschlossenen Zustand gebracht ist, die durch das Verkleinern des
Volumens der Druckkammer mit großem Durchmesser durch die
Verschiebung des Stufenkolbens zu der Seite der Hydraulikkammer
mit kleinem Durchmesser hervorgerufene Strömung der Bremsflüs
sigkeit von der Seite der Druckkammer mit großem Durchmesser zu
der Seite der Hydraulikkammer mit kleinem Durchmesser über den
Absperrabschnitt auf der Seite der Hydraulikkammer mit kleinem
Durchmesser der Strömung bei Zufuhr der Flüssigkeit von der Seite
der Druckkammer mit großem Durchmesser zu der Seite der Hy
draulikkammer mit kleinem Durchmesser über den aufmachbaren
und verschließbaren Rückstromabsperrabschnitt, weshalb sich die
Schnellfüllfunktion nicht verschlechtert.
Ferner kann die Zufuhr von Flüssigkeit von der Druckkammer mit
großem Durchmesser zu der primärseitigen Hydraulikkammer mit
kleinem Durchmesser im Anfangsstadium des Vorgangs ausgeführt
werden, ohne den aufmachbaren und verschließbaren Rückstromab
sperrabschnitt durch die Flüssigkeitsströmung aufzudrücken, wes
halb kein Strömungswiderstand für die Flüssigkeit hervorgerufen
wird und die Schnellfüllfunktion weiter gefördert wird.
Deshalb kann die Absperrstruktur eines preiswerten Typs gewählt
werden und können dennoch die Schnellfüllfunktion und die Hoch
flußfunktion sichergestellt werden, wodurch Kosten gespart werden
können.
Ferner wird der Einfluß der den Druck erhöhenden Geschwindigkeit
des Pedal nicht berührt, weshalb das schnelle Füllen bei jeder den
Druck erhöhenden Betätigung stabil ausgeführt werden kann.
Claims (7)
1. Hauptzylinder, mit
einem Stufenzylinder (15), der einen Zylinderabschnitt (41) mit großem Durchmesser und einen Zylinderabschnitt (40) mit klei nem Durchmesser aufweist;
einem Stufenkolben (16), der einen Kolbenabschnitt (47) mit großem Durchmesser aufweist, der verschiebbar in den Zylinder abschnitt (40) mit großem Durchmesser des Stufenzylinders (15) eingesetzt ist und einen Kolbenabschnitt (46) mit kleinem Durch messer, der verschiebbar in den Zylinderabschnitt (40) mit kleinem Durchmesser eingesetzt ist; und
einem aufmachbaren und verschließbaren Rückstromabsperrab schnitt (61) zum Unterteilen des Inneren des Stufenzylinders (15) in eine Druckkammer (56) mit großem Durchmesser auf der Seite des Kolbenabschnitts (47) mit großem Durchmesser und eine Hy draulikkammer (49) mit kleinem Durchmesser auf der Seite des Kolbenabschnitts (46) mit kleinem Durchmesser und zum Zulas sen, daß eine Bremsflüssigkeit nur von der Seite der Druckkam mer (56) mit dem großen Durchmesser zu der Seite der Hydrau likkammer (49) mit dem kleinen Durchmesser fließt, wobei der aufmachbare und verschließbare Rückstromabsperrabschnitt (61) dadurch geöffnet wird, daß ein Volumen der Druckkammer (56) mit großem Durchmesser durch eine Verschiebung des Stufenk olbens (16) zu der Seite der Hydraulikkammer (49) mit dem kleinen Durchmesser verringert wird, um dadurch die Brems flüssigkeit von der Seite der Druckkammer (56) mit dem großen Durchmesser der Seite der Hydraulikkammer (49) mit dem kleinen Durchmesser zuzuführen; und
einem Steuerventil (86) zum schrittweise Verringern eines hy draulischen Drucks der Druckkammer (56) mit großem Durch messer entsprechend dem Anstieg des hydraulischen Drucks der Hydraulikkammer (49) mit kleinem Durchmesser.
einem Stufenzylinder (15), der einen Zylinderabschnitt (41) mit großem Durchmesser und einen Zylinderabschnitt (40) mit klei nem Durchmesser aufweist;
einem Stufenkolben (16), der einen Kolbenabschnitt (47) mit großem Durchmesser aufweist, der verschiebbar in den Zylinder abschnitt (40) mit großem Durchmesser des Stufenzylinders (15) eingesetzt ist und einen Kolbenabschnitt (46) mit kleinem Durch messer, der verschiebbar in den Zylinderabschnitt (40) mit kleinem Durchmesser eingesetzt ist; und
einem aufmachbaren und verschließbaren Rückstromabsperrab schnitt (61) zum Unterteilen des Inneren des Stufenzylinders (15) in eine Druckkammer (56) mit großem Durchmesser auf der Seite des Kolbenabschnitts (47) mit großem Durchmesser und eine Hy draulikkammer (49) mit kleinem Durchmesser auf der Seite des Kolbenabschnitts (46) mit kleinem Durchmesser und zum Zulas sen, daß eine Bremsflüssigkeit nur von der Seite der Druckkam mer (56) mit dem großen Durchmesser zu der Seite der Hydrau likkammer (49) mit dem kleinen Durchmesser fließt, wobei der aufmachbare und verschließbare Rückstromabsperrabschnitt (61) dadurch geöffnet wird, daß ein Volumen der Druckkammer (56) mit großem Durchmesser durch eine Verschiebung des Stufenk olbens (16) zu der Seite der Hydraulikkammer (49) mit dem kleinen Durchmesser verringert wird, um dadurch die Brems flüssigkeit von der Seite der Druckkammer (56) mit dem großen Durchmesser der Seite der Hydraulikkammer (49) mit dem kleinen Durchmesser zuzuführen; und
einem Steuerventil (86) zum schrittweise Verringern eines hy draulischen Drucks der Druckkammer (56) mit großem Durch messer entsprechend dem Anstieg des hydraulischen Drucks der Hydraulikkammer (49) mit kleinem Durchmesser.
2. Hauptzylinder nach Anspruch 1, wobei das Steuerventil (86) einen
Ventilkolben (88) und eine Ventilfeder (89) aufweist, mit der der
Ventilkolben (88) in einem Ventilzylinder (92) gehalten ist; und der
Ventilkolben (88) den hydraulischen Druck der Druckkammer (56)
mit großem Durchmesser verringert, sobald eine Gesamtkraft
einer Antriebskraft, die durch den hydraulischen Druck der Hy
draulikkammer (49) mit kleinem Durchmesser erzeugt wird, und
einer Antriebskraft, die durch den hydraulischen Druck der
Druckkammer (56) mit großem Durchmesser erzeugt wird, eine
Druckkraft der Ventilfeder (89) übersteigt.
3. Hauptzylinder nach Anspruch 2, wobei der Hauptzylinder ein
Reservoir (12) zum Speichern der Bremsflüssigkeit enthält; an
dem Steuerventil (86) vorgesehen sind mindestens zwei Ring
dichtungen (100, 101) zwischen dem Ventilzylinder (92) und dem
Ventilkolben (88), um das Innere des Ventilzylinders (92) ab
zuteilen, und eine Kammer (106), die zwischen den Ringdichtun
gen (100, 101) gebildet ist und mit der Hydraulikkammer (49) mit
kleinem Durchmesser in Verbindung steht; und die Ventilfeder
(89) ist an einer Seite des Ventilkolbens (88) angeordnet, und eine
Druckausgleichskammer (104), die mit dem Reservoir (12) und
der Druckkammer (56) mit großem Durchmesser in Verbindung
steht, ist an der anderen Seite des Ventilkolbens (88) angeordnet,
mit einem Öffnungs- und Schließventilmechanismus (108) zum
Herstellen und Unterbrechen einer Verbindung zwischen der
Druckausgleichskammer (104) und der Druckkammer (56) mit
großem Durchmesser.
4. Hauptzylinder nach Anspruch 3, wobei die mindestens zwei
Ringdichtungen (100, 101) an dem Ventilkolben (88) angeordnet
sind, und der Durchmesser der Ringdichtung (101), die an der
Seite der Ventilfeder (89) angeordnet ist, größer ist als der der
Ringdichtung (100), die auf der Seite der Druckausgleichskammer
(104) angeordnet ist.
5. Hauptzylinder nach Anspruch 3, wobei der Ventilzylinder (92)
durch die zwei Ringdichtungen (100, 101) in drei Kammern auf
geteilt ist, die Druckausgleichskammer (104), die Kammer (106),
die zwischen den Ringdichtungen gebildet ist, und eine Dämpfer
kammer (112), die die Ventilfeder (89) aufnimmt, und der Ventil
kolben (88) mit einem Drosselpfad (110) ausgebildet ist, dessen
eines Ende zu der Druckausgleichskammer (104) hin geöffnet ist
und dessen anderes Ende zu der Dämpferkammer (112) hin ge
öffnet ist.
6. Hauptzylinder nach Anspruch 1 oder 2, der weiter ein Reservoir
(12) zum Speichern der Bremsflüssigkeit aufweist;
einen Absperrabschnitt (202) auf der Seite der Druckkammer (56) mit großem Durchmesser zum Trennen der Verbindung zwischen der Druckkammer (56) mit großem Durchmesser und dem Reser voir (12) derart, daß er durch eine Verschiebung des Stufenkol bens (16) zu der Seite der Hydraulikkammer (43) mit kleinem Durchmesser geschlossen wird; und
einen Absperrabschnitt (201) auf der Seite der Hydraulikkammer (49) mit kleinem Durchmesser zum Trennen einer Verbindung zwischen der Druckkammer (56) mit großem Durchmesser und der Hydraulikkammer (49) mit kleinem Durchmesser derart, daß er durch die Verschiebung des Stufenkolbens (16) zu der Seite der Hydraulikkammer (49) mit kleinem Durchmesser geschlossen ist, wobei
ein unwirksamer Hub des Stufenkolbens (16), bis der Absperrab schnitt (201) auf der Seite der Hydraulikkammer (49) mit kleinem Durchmesser in einen geschlossenen Zustand gebracht ist, länger ausgebildet ist, als ein unwirksamer Hub des Stufenkolbens (16), bis der Absperrabschnitt (202) auf der Seite der Druckkammer (56) mit großem Durchmesser in einen geschlossenen Zustand gebracht ist.
einen Absperrabschnitt (202) auf der Seite der Druckkammer (56) mit großem Durchmesser zum Trennen der Verbindung zwischen der Druckkammer (56) mit großem Durchmesser und dem Reser voir (12) derart, daß er durch eine Verschiebung des Stufenkol bens (16) zu der Seite der Hydraulikkammer (43) mit kleinem Durchmesser geschlossen wird; und
einen Absperrabschnitt (201) auf der Seite der Hydraulikkammer (49) mit kleinem Durchmesser zum Trennen einer Verbindung zwischen der Druckkammer (56) mit großem Durchmesser und der Hydraulikkammer (49) mit kleinem Durchmesser derart, daß er durch die Verschiebung des Stufenkolbens (16) zu der Seite der Hydraulikkammer (49) mit kleinem Durchmesser geschlossen ist, wobei
ein unwirksamer Hub des Stufenkolbens (16), bis der Absperrab schnitt (201) auf der Seite der Hydraulikkammer (49) mit kleinem Durchmesser in einen geschlossenen Zustand gebracht ist, länger ausgebildet ist, als ein unwirksamer Hub des Stufenkolbens (16), bis der Absperrabschnitt (202) auf der Seite der Druckkammer (56) mit großem Durchmesser in einen geschlossenen Zustand gebracht ist.
7. Hauptzylinder nach Anspruch 3 bis 5, der weiter einen Absperr
abschnitt (202) auf der Seite der Druckkammer (56) mit großem
Durchmesser aufweist, zum Unterbrechen einer Verbindung
zwischen der Druckkammer (56) mit großem Durchmesser und
dem Reservoir (12) derart, daß er durch die Verschiebung des
Stufenkolbens (16) auf die Seite der Hydraulikkammer (49) mit
kleinem Durchmesser verschossen ist; und
einem Absperrabschnitt (201) auf der Seite der Hydraulikkammer (49) mit kleinem Durchmesser zum Unterbrechen einer Verbin dung zwischen der Druckkammer (56) mit großem Durchmesser und der Hydraulikkammer (49) mit kleinem Durchmesser derart, daß er durch die Verschiebung des Stufenkolbens (16) zu der Seite der Hydraulikkammer (49) mit kleinem Durchmesser ge schlossen ist, wobei
ein unwirksamer Hub des Stufenkolbens (16), bis der Absperrab schnitt (201) auf der Seite der Hydraulikkammer (49) mit kleinem Durchmesser in einen geschlossenen Zustand gebracht ist, länger ausgebildet ist, als ein unwirksamer Hub des Stufenkolbens (16), bis der Absperrabschnitt (202) auf der Seite der Druckkammer (56) mit großem Durchmesser in einen geschlossenen Zustand gebracht ist.
einem Absperrabschnitt (201) auf der Seite der Hydraulikkammer (49) mit kleinem Durchmesser zum Unterbrechen einer Verbin dung zwischen der Druckkammer (56) mit großem Durchmesser und der Hydraulikkammer (49) mit kleinem Durchmesser derart, daß er durch die Verschiebung des Stufenkolbens (16) zu der Seite der Hydraulikkammer (49) mit kleinem Durchmesser ge schlossen ist, wobei
ein unwirksamer Hub des Stufenkolbens (16), bis der Absperrab schnitt (201) auf der Seite der Hydraulikkammer (49) mit kleinem Durchmesser in einen geschlossenen Zustand gebracht ist, länger ausgebildet ist, als ein unwirksamer Hub des Stufenkolbens (16), bis der Absperrabschnitt (202) auf der Seite der Druckkammer (56) mit großem Durchmesser in einen geschlossenen Zustand gebracht ist.
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