DE1132814B

DE1132814B - Master cylinder for hydraulic systems, especially for vehicle brake systems

Info

Publication number: DE1132814B
Application number: DET11288A
Authority: DE
Inventors: Horst Reich
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co oHG
Priority date: 1955-08-19
Filing date: 1955-08-19
Publication date: 1962-07-05

Description

Geberzylinder für hydraulische Anlagen, insbesondere für Fahrzeugbremsanlagen Die Erfindung bezieht sich auf einen Geberzylinder für hydraulische Anlagen, insbesondere für Fahrzeug bremsanlage.n, mit einem Kolben, der aus einem Aufnahmeteil, einem .darauf gleitenden Kolbenkopf mit Durchflußbohrun:gen und einem die Durchflußbohrungen steuernden Ventil besteht.Master cylinder for hydraulic systems, in particular for vehicle brake systems The invention relates to a master cylinder for hydraulic systems, in particular for vehicle bremsanlage.n, with a piston consisting of a receiving part, a .upon sliding piston head with flow bores and one the flow bores controlling valve exists.

Dieses Ventil übt die Funktion eines Bodenventils aus, wie es vielfach in Geberzylindern am Ausgang des Arbeitsraumes, also vor der zu den Radbreanszylindern führenden Leitung angeordnet ist, das die Aufgabe hat, den Flüssigkeitsaustausch zwischen dem Bremssystem und dem Ausgleichsbehälter gemeinsam mit der Ausgleichsbohrung zu steuern und die Aufrechterfhaltung eines Vordruckes iah Bremssystem zu gewährleisten. Nachteilhaft ist bei der Anordnung,des Bodenventils am Zylinderende der Widerstand, der infolge des Durehströmens des gesamten verdrängten Druckmittels durch das Ventil entsteht. Dies ist der Grund, weshalb vielfach das Bodenventil im Kolben des Geberzylinders angeordnet ist. Bei einem bekannten Geberzylinder ist hierzu ein Ventildurchgang im Kolben vorgesehen, dessen Verschluß in der Ausgangsstellung des Kolbens offensteht und den Arbeitsraum mit dem Behälter verbindet. Der Vordruck kann hierbei nicht aufrechterhalten bleiben, und ein Teil dies Weges des Bremspedals muß darauf verwandt werden, das Ventil zu verschließen, damit der Bremsdruck im Arbeitsraum aufgebaut werden kann.This valve performs the function of a bottom valve, as is often the case in master cylinders at the exit of the working area, i.e. in front of the one to the Radbreanszylindern leading line is arranged, which has the task of fluid exchange between the brake system and the expansion tank together with the compensation bore to control and to ensure the maintenance of a pre-pressure iah brake system. The disadvantage of the arrangement of the bottom valve at the end of the cylinder is the resistance, the result of the Durehströmens all of the displaced pressure medium through the valve arises. This is the reason why the bottom valve in the piston of the master cylinder is often used is arranged. In a known master cylinder, there is a valve passage for this purpose provided in the piston, the closure of which is open in the initial position of the piston and connects the working space with the container. The form cannot do this must be maintained, and part of this travel of the brake pedal must be used to close the valve so that the brake pressure builds up in the working area can be.

Die Aufgabe, den Vordruck im Arbeitsraum stets aufrechtzuerhalten bzw. für einen Druckausgleich mit dem Behälter zu sorgen, wird bei anderen bekannten Gebereinrichtungen, wie eingangs beschrieben, so gelöst, daß der Kolben mit einem darauf gleitenden Kolbenkopf ausgestattet ist, der mit Durchflußbohrungen versehen ist, die von einem Ventil gesteuert werden. In der Ausgangsstellung :erfolgt die Betätigung des Ventils durch einen Druckunterschied zwischei-a dem Arbeitsraum und dem Behälter, durch den einer der beiden Kolbenteile zwecks Öffnung,des Ventildurchgangs verschoben wird. Da zur Überwindung der Kolbenreibung bei dieser Bewegung verhältnismäßig große Kräfte erforderlich sind, spricht die Einrichtung auf kleine Druckunterschiede nicht an und ist daher nur beschränkt verwendbar.The task of always maintaining the pre-pressure in the work area or to ensure pressure equalization with the container is known from others Transmitter devices, as described above, solved so that the piston with a on it sliding piston head is equipped, which is provided with flow bores controlled by a valve. In the starting position: the Actuation of the valve by a pressure difference between the working space and the container, through which one of the two piston parts for the purpose of opening, the valve passage is moved. As to overcome the piston friction in this movement is proportionate If large forces are required, the device responds to small pressure differences is not on and can therefore only be used to a limited extent.

Zur Abhilfe dieses Mangels wird nach der Erfindung vorgeschlagen, zwischen .dem Aufnahmeteil und dem Kolbenkopf ein die Durchflußbohrungen überwachendes Dichtelement anzuordnen, das beim Druckhub mittels des Aufnahmeteils gegen einen am Kolbenkopf vorgesehenen Ventilsitz gepreßt wird und bei Anlage des Kolbenkopfes und des Aufnahmeteils in ihrer Ruhestellung an in dem Zylinder befindliche Anschläge axiale Beweglichkeit erhält, und zwischen dem Aufnahmeteil und dem Dichtelement eine Feder vorzusehen. Das Dichtelemeint ist hierbei mit einer Bohrung versehen, und dient als Sitz für einen nach dem Druckraum öffnenden Ventiilkörper. Eine den Ventilkörper belastende Ventilfeder kann am Dichtelement oder am Kolbenkopf abgestützt sein. Nach der Erfindung gibt der Kolbenkopf in seiner Axialbohrung dem Ventil Raum zum Öffnen. Er ist mit einer äußeren Ringnut versehen, in welche die zum Nachfüllbehälter führende Ausgleichsbohrung sowie die mit dem Dichtelement korrespondierende Bohrung münden und die durch geeignete Öffnungen mit dem Ringraum des Aufnahmeteils in Verbindung steht. Bei dieser Vorrichtung wird der Kolbenkörper nach jedem Bremsen unter dem Einfiuß der Feder in die Ausgangsstellung zurückgeführt. Dieselbe Feder kann gleichzeitig als Ventilbelastungsfeder dienen. Es ist aber auch möglich, im Bedarfsfall eine andere Feder geeigneter Kennung als VentilbeJastungsfeder anzuordnen.To remedy this deficiency, it is proposed according to the invention, between .the receiving part and the piston head a monitoring the flow bores To arrange sealing element that during the pressure stroke by means of the receiving part against a the valve seat provided on the piston head is pressed and when the piston head rests and the receiving part in its rest position against stops located in the cylinder axial mobility is maintained, and between the receiving part and the sealing element to provide a spring. The density element is provided with a hole, and serves as a seat for a valve body that opens towards the pressure chamber. One the Valve spring loading the valve body can be supported on the sealing element or on the piston head be. According to the invention, the piston head gives the valve space in its axial bore to open. It is provided with an outer ring groove in which the refill container leading compensating bore as well as the bore corresponding to the sealing element open out and through suitable openings with the annular space of the receiving part in connection stands. With this device, the piston body is under the Influence of the spring returned to the starting position. The same spring can be used at the same time serve as a valve loading spring. But it is also possible to use a to arrange another spring with a suitable identifier as the valve loading spring.

Gegenüber den bekannten Ventileinrichtungen besteht bei der Erfindung der Vorteil, daß zur Aufrechterhaltung des Vordruckes keines der Kolbenteile bewegt wird, sondern daß lediglich eine Bewegung des Dichtelementes stattfindet. Zur Durchführung dieser Bewegung genügen so kleine Kräfte, wie sie den im Ruhezustand des Hauptzylinders auftretenden über- und Unterdrücken entsprechen.Compared to the known valve devices there is in the invention the advantage of that to maintain of the form none of the Piston parts is moved, but that only a movement of the sealing element takes place. Such small forces as they are sufficient to carry out this movement correspond to the positive and negative pressures occurring when the master cylinder is at rest.

In der Zeichnung sind zwei Ausfährungsb:eispiele der Erfindung im Schnitt dargestellt. Sie unterscheiden sich untereinander in der Form und Anordnung des Ventilkörpers.The drawing shows two examples of the invention Section shown. They differ from one another in terms of shape and arrangement of the valve body.

Indem Gehäuse 1 -des Hauptzylinders (Geberzylinders) gemäß Abb. 1 ist das Aufn:ahmetei.12 für die nicht dargestellte Druckstange verschiebbar angeordnet. Das Aufnahmeteil 2 wird- von :einem buchsenartig ausgebildeten Kolbenkopf 3, der ,gleitend auf dem Aufnahmeteil angeordnet ist, umfaßt. An den Arbeitsraum 4 des Geberzylinders. ist die zu den Radbremszylindern führende Leitung 5 angeschlossen. Die im Raum 4 angeordnete. Rückstellfeder ist mit der Bezugsziffe-r 23 versehen.In the housing 1 of the master cylinder (master cylinder) according to Fig. 1, the recording: ahmetei.12 for the push rod, not shown, is arranged displaceably. The receiving part 2 is encompassed by: a sleeve-like piston head 3 which is arranged to slide on the receiving part. To the working space 4 of the master cylinder. the line 5 leading to the wheel brake cylinders is connected. The one arranged in room 4. The return spring is provided with the reference number 23 .

Zwischen dem Aufnahmeteil 2 und dem Kolbenkopf 3 ist ein, geringfügig axial verschiebbares, ringförmiges Dichtelement 6 angeordnet, das durch eine in :einer Aussparung des Aufnahmeteils 2 angeordneten Feder 7 gegen den Kolbenkopf 3 gepreßt wird. Als Anschläge für den Aufnahmeteil 2 und für den Kolbenkopf 3 :dienen die in das Gehäuse 1 eingelassenen Federringe 8 und 9. Der Abstand zwischen den beiden Federringen bestimmt das axiale Spiel des Dichtelementes. Durch die axiale Verschiebbarkeit des Dichtelementes in Ruhestellung des Kolbens (s. Abbildung) wird zwischen dem Dichtelement 6 und dem Ende des Aufnahmeteils 2 ein Spalt 10 erhalten. Der Kolbenkopf 3 ist mit einer axial verlaufenden Bohrung 11 versehen, in der ein einfach wirkendes, unter der Kraft einer Feder 12 stehendes Ventilglied 13 angeordnet -ist. Der Sitz des Ventilgliedes 13 wird von dem Dichtelement 6 gebildet. Das Ventilglied 13 besteht dabei aus einem Kegel als Verschlußteil und einem über einen Bolzen mit dem Kegel verbundenen Bund. Der Kegel des Ventilgliedes 13 wird durch die Feder 12, die zwischen dem Dichtelement und dem Bund angeordnet ist, in Ruhesfieuung auf den vom ringförmigen Dichtelement gebildeten Sitz aufgedrückt.A slightly axially displaceable, annular sealing element 6 is arranged between the receiving part 2 and the piston head 3 and is pressed against the piston head 3 by a spring 7 arranged in a recess in the receiving part 2. The spring rings 8 and 9 embedded in the housing 1 serve as stops for the receiving part 2 and for the piston head 3. The distance between the two spring rings determines the axial play of the sealing element. Due to the axial displaceability of the sealing element in the rest position of the piston (see figure), a gap 10 is obtained between the sealing element 6 and the end of the receiving part 2. The piston head 3 is provided with an axially extending bore 11 in which a single-acting valve member 13 under the force of a spring 12 is arranged. The seat of the valve member 13 is formed by the sealing element 6. The valve member 13 consists of a cone as a closure part and a collar connected to the cone via a bolt. The cone of the valve member 13 is pressed by the spring 12, which is arranged between the sealing element and the collar, in rest position onto the seat formed by the annular sealing element.

Der Kolbenkopf 3 ist ferner umfänglich mit einer einen Ringraum bildenden Ringnut 14 versehen, in die die mit dem Ausgleichsbehälter 16 verbundene Ausgleichsbohrung 17 sowie die die Wand des Kolbenkopfes 3 radial durchsetzende, mit dem Spalt 10 zwischen Dichtelement 6 und Aufnahmeteil 2 oder Kolbenkopf 3 korrespondierende Bohrung 15 münden. Ferner ist der Kolbenkopf 3 an dem dem Arbeitsraum abgewandten Ende mit Sehlitzen versehen, so daß auch der Raum 18 mit dem Behälter 16 in Verbindung steht. Die Primärmanschette des Kolbens ist in der Abbildung mit 19 bezeichnet.The piston head 3 is also provided circumferentially with an annular groove 14 forming an annular space into which the compensating bore 17 connected to the compensating tank 16 and the bore which radially penetrates the wall of the piston head 3 and corresponds to the gap 10 between the sealing element 6 and the receiving part 2 or piston head 3 15 open. Furthermore, the piston head 3 is provided with seat braids at the end facing away from the working space, so that the space 18 is also connected to the container 16. The primary sleeve of the piston is labeled 19 in the figure.

In der Abb. 2 ist an Stelle des Kegelventils ein Kugelventil 20 angeordnet. Die Kugel steht unter Wirkung der Feder 21, die sich an einem Absatz 22 des Kolbenkopfes abstützt. Bei beiden Ausführungen ist dafür zu sorgen, daß die Axialbohrung des Kolbenkopfes im Querschnitt größer ist als der Ventilkörper, so daß ein ausreichender Durchflußquerschnitt freigegeben wird.In Fig. 2, a ball valve 20 is arranged in place of the cone valve. The ball is under the action of the spring 21, which is supported on a shoulder 22 of the piston head. In both designs, it must be ensured that the cross-section of the axial bore of the piston head is larger than that of the valve body, so that a sufficient flow cross-section is released.

Bei Betätigung des Zylinders setzt sich das Aufnahmeteil 2 auf die Dichtung 6 .auf und bewirkt somit über die Dichtung eine Verschiebung des Kolbenkopfes nach rechts und damit eine Drucksteigerung im Raum 4. Ein Druckmittelrüekfluß vom Arbeitsraum 4 in .den Behälter kann dabei nicht erfolgen, da das Ventil 13 durch den im Arbeitsraum herrschenden Druck auf seinen Sitz gedrückt wird und gleichzeitig die Dichtung 6 durch das Aufinahmeteil 2 gegen den Kolbenkopf 3 gepreßt wird. Bei Bremslösung :erfolgt eine Rückstellung des Kolbens, bis der Kolbenkopf an dem Anschlag 9 anschlägt. Die in einer Aussparung des Aufnahmeteils angeordnete und sich über das Dichtelement am Kolbenkopf abstützende Feder 7 sorgt dafür, daß auch das Aufnahmeteil bis an den Anschlag 8 zurückgeschoben und somit ein Spalt zwischen dem Aufnahmeteil und dem Dichtelement in Ruhestellung erreicht wird. Bei Überdruckbildung im Arbeitsraum wird das Dichtelement entgegen der Wirkung der Feder 7 verschoben, so daß das Druckmittel durch einen zwischen Dichtung 6 und Kolbenkopf 3 gebildeten Spalt und Bohrungen 15 und von dort aus über den von der Ringnut 14 gebildeten Ringraum und die Ausgleichsbohrung 17 in den Behälter abfließen kann. Ist in dem Arbeitsraum ein Unterdruck erzeugt worden, so wird der Ventilkegel bzw. das Kugelventil von dem vom Behälter kommenden Druckmittel beaufschlagt und von seinem Sitz abgehoben, wonach Druckmittel nach dem Arbeitsraum hin abfließen kann.Upon actuation of the cylinder, the receiving part 2 placed on the seal 6 .on and thus effects on the sealing displacement of the piston head to the right and thus an increase in pressure in the space 4. A Druckmittelrüekfluß from the working chamber 4 in .the container can not be done here, since the valve 13 is pressed onto its seat by the pressure prevailing in the working space and at the same time the seal 6 is pressed against the piston head 3 by the receiving part 2. When the brake is released: the piston is reset until the piston head strikes the stop 9. The spring 7, which is arranged in a recess in the receiving part and is supported by the sealing element on the piston head, ensures that the receiving part is also pushed back up to the stop 8 and a gap is thus achieved between the receiving part and the sealing element in the rest position. When excess pressure is formed in the working space, the sealing element is moved against the action of the spring 7, so that the pressure medium through a gap and holes 15 formed between seal 6 and piston head 3 and from there via the annular space formed by the annular groove 14 and the compensating hole 17 into the Can drain container. If a negative pressure has been generated in the working space, the valve cone or the ball valve is acted upon by the pressure medium coming from the container and lifted from its seat, after which pressure medium can flow off to the working space.

Dadurch, daß das durch das Dichtelement 6 und den Kolbenkopf 3 gebildete Ventil von. einer Druckfeder belastet wird, wird dem Flüssigkeitssystem ein Vordruck erteilt und somit erreicht, daß das System stets ausreichend gefüllt ist und eine Übertragung der Kraft auf die Bremsglieder ohne Bremshebelwegverluste erfolgen kann.Because that formed by the sealing element 6 and the piston head 3 Valve from. a compression spring is loaded, the fluid system is a pre-pressure granted and thus achieved that the system is always sufficiently filled and one The force can be transmitted to the brake links without loss of brake lever travel.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Master cylinder for hydraulic systems, in particular for vehicle brake systems, with a piston consisting of a receiving part, one on it sliding piston head with flow bores and one controlling the flow bores Valve consists, characterized in that between the receiving part (2) and the Piston head (3) a sealing element (6) monitoring the flow bores is arranged is that during the pressure stroke by means of the receiving part (2) against one on the piston head (3) provided valve seat is pressed and when the piston head and the receiving part are in contact in their rest position on stops (8 and 9) located in the cylinder are axial Mobility receives, and that between the receiving part (2) and the sealing element (6) a spring (7) is arranged.

2. Master cylinder according to claim 1, characterized in that that the sealing element (6) is provided with a bore and as a seat for one after the valve body (13 or 20) opening the pressure chamber (4) is used.

3. Master cylinder after Claim 2, characterized in that a valve spring loading the valve body (13) (12) is supported on the sealing element (6).

4. master cylinder according to claim 2, characterized characterized in that a spring (21) on the piston head which loads the valve body (20) (3) is supported.

5. Master cylinder according to claim 1 and 2, characterized in that the piston head (3) in its axial bore (11) gives the valve (13) space to open and that it is provided with an outer annular groove (14) into which the to The equalizing bore (17) leading to the refill container (16) and the bore (15) corresponding to the sealing element (6) open and which is connected to the annular space (18) of the receiving part (2) through openings. References considered: British Patent No. 389,930; U.S. Patent Nos. 2,059,444, 2,082,019, 2213,947, 2,216,847.