DE1455484C

DE1455484C - Stepped master cylinder for a hydraulic power transmission system, in particular a motor vehicle brake system

Info

Publication number: DE1455484C
Authority: DE
Inventors: Karl 8603 Ebern Brand
Original assignee: Kugelfischer Georg Schaefer and Co
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Publication date: 1971-11-25

Description

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Die Erfindung betrifft einen Stufenhauptzylinder bald den Ausfall der Hochdruckstufe zur FolgeThe invention relates to a stage master cylinder soon resulting in the failure of the high pressure stage

für eine hydraulische Kraftübertragungsanlage, insbe- hat. ■ ' ■ for a hydraulic power transmission system, in particular. ■ '■

sondere eine Kraftfahrzeugbremsanlage, mit einem Zur Vermeidung eines übermäßigenVerschleißesin particular a motor vehicle brake system, with an To avoid excessive wear

Niederdruckzylinder und einem koaxial hierzu ange- an der Ringmanschette in einem Hauptzylinder ist esIt is a low-pressure cylinder and a coaxially attached to the ring collar in a master cylinder

ordneten Hochdruckzylinder sowie mit einem unter 5 bereits bekannt (USA.-Patentsehrift 2 569 025), vorarranged high-pressure cylinder as well as with one already known under 5 (USA.-Patentsehrift 2 569 025)

Federwirkung stehenden, abgestuften Kolben, der zur einer vom Nachfüllbehälter ausgehenden BohrungSpring action standing, stepped piston, which leads to a bore from the refill container

Abdichtung des Hochdruckzylinders mit einer Ring- eine im Querschnitt U-förmige Dichtmanschette vor-Sealing of the high-pressure cylinder with a ring - a sealing collar with a U-shaped cross section -

manschette zusammenwirkt, ferner mit einem zusehen, welche mit ihrem Boden an der rückwär-cuff cooperates, also with a watch, which with its bottom on the rear

zwischen. dem Hochdruckzylinder und dem Nieder- tigen, der Nachlaufbehälterbohrung benachbartenbetween. adjacent to the high pressure cylinder and the lower one, the follow-up tank bore

druckzylinder angeordneten Saugventil und einem im io Seitenwand der Ringnut anliegt und sich mit einempressure cylinder arranged suction valve and one in the side wall of the annular groove and is connected to a

Kolben mittig angeordneten, den Niederdruckzylinder der beiden gleich stark ausgebildeten Schenkel amPiston arranged in the middle, the low-pressure cylinder of the two equally strong legs on the

mit einem Vorratsbehälter verbindenden Umschalt- Boden der Ringnut abstützt, während der anderewith a storage container connecting switching base of the annular groove is supported, while the other

ventil. Schenkel als Dichtlippe in den ZylinderinnenraumValve. Leg as a sealing lip in the cylinder interior

Stufenhauptzylinder werden insbesondere bei ragt und einen Kranz von axialen Nuten auf der demStepped master cylinders are especially at juts and a ring of axial grooves on the

hydraulischen Kraftfahrzeugbremsanlagen eingesetzt, 15 Kolben zugewandten Seite aufweist, welche sich bishydraulic motor vehicle brake systems used, having 15 piston facing side, which is up

um ein rasches Ansprechen der Bremsen zu erreichen. etwa zur freien Kante der Dichtlippe erstrecken.to achieve a quick response of the brakes. extend approximately to the free edge of the sealing lip.

Bei der Betätigung des Kolbens erfolgt zunächst ein Letztere liegt gerade vor dem Kolben, wenn sichWhen the piston is actuated, first the latter lies just in front of the piston when it is

Druckaufbau in beiden Druckräumen, wobei die dieser in zurückgezogener Endanschlagstellung be-Pressure build-up in both pressure chambers, with this being in the retracted end stop position

Betätigungszylinder mit Bremsflüssigkeit gefüllt findet, wobei dann die besagten axialen Nuten einenActuating cylinder finds filled with brake fluid, then said axial grooves a

werden, anschließend öffnet das Umschaltventil und 20 Flüssigkeitsdurchtritt zwischen der Nachlaufbehälter-then the switchover valve opens and the liquid passage between the follow-up tank

der Druck in demNiederdruckraum bricht zusammen. bohrung und dem Zylinderinnenraum vor dem Kolbenthe pressure in the low-pressure space collapses. bore and the cylinder interior in front of the piston

Gleichzeitig wird in dem Hochdruckraum abhängig gewährleisten. Bei der Betätigung des Kolbens schließtAt the same time, it is dependent on ensuring in the high pressure chamber. When the piston is actuated, it closes

von der aufgewendeten Betätigungskraft der zum dieser die Axialnuten ab, und die Dichtlippe versperrtfrom the applied actuating force to this the axial grooves, and the sealing lip blocked

Anpressen der Bremsbacken an die Bremstrommeln in einen Absatz an der ringförmigen Nut in derPressing the brake shoes on the brake drums in a shoulder on the annular groove in the

benötigte Druck erzeugt. 25 Zylinderwand eintauchend den Zylinderinnenraumrequired pressure generated. 25 cylinder wall immersing the cylinder interior

Bei einem bekannten Stufenhauptzylinder der oben vor dem Kolben zum Nachlaufbehälter hin. Beim genannten Art (deutsche Patentschrift 675 589) ist Rücklauf des Kolbens erleichtern die axialen Nuten die Ringmanschette zur Abdichtung des Hochdruck- beim Auftreten eines Vakuums im Zylinderinnenraumes vom Niederdruckraum vor der Stirnseite des raum vor dem Kolben ein Nachlaufen von Flüssigkeit Stufcnkolbens angeordnet und wird von- einer im 30 aus dem Nachlaufbehälter in den Innenraum, da die Hochdruckraum vorgesehenen Druckfeder gegen den Dichtlippe einen Strömungsmittelfluß in dieser Kolben gepreßt..' In den Hochdruckraum münden Richtung erlaubt. Nachteilig hierbei ist, daß mangels seitlich radiale Ausgleichsbohrungen, die mit dem einer stabilen Ausbildung des Manschettenbundes die Niederdruckraum in Verbindung stehen und in der Dichtmanschette bei Bewegung des Kolbens und zu Kolbenruhestellung vor der Ringmanschette liegen. 35 starker lokaler Reibung zwischen Manschettenlippe Bei Betätigung des Stufenkolbens baut sich zunächst und Kolben leicht verdrillt oder verformt werden in beiden Druckräumen ein — infolge der noch offe- kann, so daß sich die erwünschte Dichtwirkung nicht nen Ausgleichsbohrungen — gleicher Druck auf. Bei mehr erzielen läßt. Außerdem ist bei der bekannten Erreichen eines bestimmten Druckwertes öffnet das Ausbildungsform das Einführen und Auswechseln Umschaltventil und entlastet den Niederdruckraum. 40 der Dichtmanschetten wegen der schlechten Zugang-Gleichzeitig werden die radialen Ausgleichsbohrungen lichkeit im Hauptzylinder nur schwer und umständvon der sich mit dem Kolben bewegenden Ring- lieh durchzuführen.In a known stepped master cylinder, the top in front of the piston towards the follow-up container. At the mentioned type (German patent specification 675 589) is return of the piston facilitate the axial grooves the ring collar to seal the high pressure when a vacuum occurs in the cylinder interior from the low-pressure space in front of the end face of the space in front of the piston there is an after-run of liquid Stufcnkolbens arranged and is one of the 30 from the reservoir into the interior, since the High pressure chamber provided compression spring against the sealing lip a fluid flow in this Piston pressed .. 'Direction allowed into the high pressure chamber. The disadvantage here is that lack laterally radial compensating bores, which with a stable formation of the cuff collar the Low pressure chamber are in communication and in the sealing sleeve when the piston moves and to Piston rest position is in front of the ring collar. 35 strong local friction between the cuff lip When the stepped piston is actuated, it initially builds up and the piston is slightly twisted or deformed in both pressure chambers one - as a result of which can still open, so that the desired sealing effect is not achieved Nen compensation bores - same pressure on. With more can be achieved. In addition, the well-known When a certain pressure value is reached, the form of training opens up the possibility of insertion and replacement Changeover valve and relieves the pressure in the low-pressure chamber. 40 of the sealing sleeves because of the poor access-Simultaneously The radial compensation bores in the main cylinder are difficult and complicated the ring moving with the piston to carry out borrowed.

manschette abgesperrt, so daß lediglich noch die Aufgabe der Erfindung ist es, einen Stufenhaupt-Hochdruckstufe bei weiterer Betätigung des Kolbens zylinder der eingangs angegebenen Gattung so auszuwirksam bleibt. Bei Entlastung des Kolbens läuft 45 bilden, daß an der Dichtmanschette zur Abdichtung dieser unter der Wirkung der Rückholfedern in dem des Hochdruckzylinders gegen den Niederdurck-Hauptzylinder und in den Betätigungszylindern zylinder möglichst wenig Verschleiß auftreten kann zurück. Dabei entsteht in dem Niederdruck- und in und außerdem die Montage und das Auswechseln dem Hochdruckraum des Hauptzylinders ein Unter- der Dichtmanschette ohne große Schwierigkeiten druck, unter dessen Wirkung sich die Ringmanschette 5° möglich ist.cuff shut off, so that only the object of the invention is to provide a main high-pressure stage on further actuation of the piston cylinder of the type specified above so effective remains. When the piston is relieved of pressure, 45 runs that form on the sealing sleeve for sealing this under the action of the return springs in that of the high pressure cylinder against the low pressure main cylinder and as little wear as possible can occur in the actuating cylinders back. This results in the low-pressure and in and also the assembly and replacement The high-pressure chamber of the main cylinder can be attached to the sealing sleeve without great difficulty pressure under which the ring collar 5 ° is possible.

von der Stirnseite des Stufenkolbens abhebt, so daß Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch diestands out from the end face of the stepped piston, so that this object is achieved according to the invention by the

eine Füllung des Hochdruckraumes mit Brems- Kombination folgender Merkmale gelöst:a filling of the high pressure chamber with braking combination of the following features solved:

flüssigkeit aus dem Niederdruckraum über die axialen . , _ . , ... : , ,fluid from the low pressure chamber via the axial. , _. , ...:,,

Kolbcnbohrungen möglich ist. a) der Stufenhauptzylinder ist senkrecht zurPiston bores is possible. a) the stepped master cylinder is perpendicular to the

Nachteilig bei diesem bekannten Stufenhaupt- 55 Zylinderlangsachse in der Ebene der Ringman-A disadvantage of this well-known step main 55 cylinder longitudinal axis in the plane of the ring collar

zylinder ist, daß der Verschleiß an der Manschette senette geteilt;cylinder is that wear on the cuff divided senette;

sehr stark ist. Sind nämlich die Backenwege an den b) der Stufenhauptzylinder weist im Bereich der Radbremsen verhältnismäßig eng eingestellt, was im Teilungsebene eine Aufnehmung auf, in welche Hinblick auf eine einwandfreie Bremswirkung der Fall die Ringmanschette eingelegt ist;
sein soll, dann ist nur eine geringe Verschiebung des 60 . .
Kolbens zur Füllung der Radbremszylinder und zur ^c) ^de' Stufenhauptzylinder weist eine mit der Auf-Erzielung der ersten Bremswirkung notwendig. Nach nehmung in Verbindung stehende ringförmige dem Zusammenbrechen des Druckes in der Nieder- ^Nut auf, in welche die sch ragstehende Dichtdruckstufe erfolgt der starke Druckanstieg in der lippe der Ringmanschette, beim Aufgleiten auf Hochdruckstufe, so daß der Manschettenmantel in 6₅ dem Kolben eintaucht;is very strong. This is because the jaw travel on the b) the stepped master cylinder has set relatively narrow in the area of the wheel brakes, which in the dividing plane has a recess in which the ring collar is inserted with a view to a perfect braking effect;
should be, then there is only a slight shift in the 60th .
Pistons for filling the wheel brake cylinder and for ^c ) ^de 'stepped master cylinder has a necessary with the achievement of the first braking effect. After taking in connected ring-shaped the collapse of the pressure in the low ^groove , in which the sloping sealing pressure stage takes place the strong pressure increase in the lip of the annular collar, when sliding up to the high pressure stage, so that the collar jacket is _{immersed in 6 5} the piston;

die Ausgleichsbohrung hineingepreßt wird. Bei der d) die Ringmanschette weist an ihrer dem Kolbenthe compensation hole is pressed in. In the case of d) the ring collar points to the piston

Weitelbewegung des Kolbens tritt infolgedessen an zugekehrten Seite mittig eine senkrecht zurAs a result, wide movement of the piston occurs on the facing side in the middle, perpendicular to the

der Manschette ein hoher Abrieb auf, welcher sehr Zylinderlängsachse verlaufende Ringnut auf, undthe cuff has a high level of wear, which is the very longitudinal axis of the cylinder, and

der daran anschließende Manschettenteil läuft in die frei bewegliche Dichtlippe aus;the adjoining sleeve part runs out into the freely movable sealing lip;

e) zwischen dem vor der Ringnut gelegenen Manschettenteil und dem Kolben ist ein Flüssigkeitsdurchtritt vorgesehen;e) there is a fluid passage between the sleeve part located in front of the annular groove and the piston intended;

f) der Rand des die Dichtlippe überlaufenden Kolbenteiles ist mit einer Abrundung versehen.f) the edge of the piston part overflowing the sealing lip is rounded.

Vorzugsweise ist der Durchlaß zwischen der Ringmanschette und dem Kolben durch gleichachsig mit dem Kolben verlaufende Nuten oder durch einen vergrößerten Innendurchmesser gebildet.Preferably, the passage between the annular collar and the piston is coaxial with the piston extending grooves or formed by an enlarged inner diameter.

Es ist bereits bekannt (deutsche Patentschrift 832 858), bei einem Hauptzylinder, bei dem die Ringmanschette ebenfalls ortsfest in dem Zylinderraum angeordnet ist und der Kolben bei der Betätigung durch diese Ringmanschette die Verbindung zwischen dem Druckraum und dem Vorratsbehälter unterbrechend hindurchtritt, den die Dichtlippe der Ringmanschette überlaufenden Kolbenteil mit einer Abrundung zu versehen. Es handelt sich jedoch hierbei nicht um einen Stufenhauptzylinder der eingangs angegebenen Gattung, ferner ist dieser bekannte Hauptzylinder nicht entsprechend dem obigen Lösungsmerkmal a) geteilt, so daß auch dort ein einfaches Auswechseln der Ringmanschette nicht gewährleistet ist.It is already known (German Patent 832 858), in a master cylinder in which the Ring collar is also arranged in a stationary manner in the cylinder space and the piston during actuation through this annular collar the connection between the pressure chamber and the storage container interrupting the piston part overflowing the sealing lip of the annular collar with a To provide rounding. However, this is not a stepped master cylinder as mentioned at the beginning specified genus, furthermore, this known master cylinder is not in accordance with the above Solution feature a) divided, so that a simple replacement of the ring collar is not guaranteed there either is.

Nachstehend ist eine Ausführungsform der Erfindung an Hand der Zeichnung beispielsweise beschrieben. Darin zeigt - An embodiment of the invention is described below with reference to the drawing, for example. In it shows -

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäß ausgebildeten Stufenhauptzylinder · für eine hydraulische Bremsanlage von Kraftfahrzeugen,Fig. 1 is a longitudinal section through an inventive trained stepped master cylinder for a hydraulic brake system of motor vehicles,

Fig. 2 einen Ausschnitt des Längsschnittes nach Fig. 1, vergrößert,FIG. 2 shows a detail of the longitudinal section according to FIG. 1, enlarged,

F i g. 3 den Schnitt entlang der Linie A-A in Fig. 2.F i g. 3 shows the section along the line AA in FIG. 2.

Der Hochdruckzylinder 1 ist mit dem Niederdruckzylinder 2 fest verbunden. Die Ringmanschette 3 ist zwischen einer Andrehung des Niederdruckzylinders 2 und einer Ausdrehung des Hochdruckzylinders 1 in einer Aufnehmung 4 fest eingespannt. Der Hochdruckzylinder 1 ist auf der Dichtlippenseite der Ringmanschette 1 mit einer ringförmigen Nut 5 versehen, damit sich die Manschettendichtlippe 6 beim Eintauchen des Kolbens 7 frei nach außen bewegen kann.The high pressure cylinder 1 is firmly connected to the low pressure cylinder 2. The ring cuff 3 is between a turning of the low-pressure cylinder 2 and a turning of the high-pressure cylinder 1 in a receptacle 4 firmly clamped. The high pressure cylinder 1 is on the sealing lip side of the annular collar 1 provided with an annular groove 5 so that the cuff sealing lip 6 when immersed of the piston 7 can move freely outward.

Aus der vergrößerten Teilansicht gemäß F i g. 2 und 3 ist die besondere Ausbildung der Ringmanschette 3 ersichtlich, die einerseits eine leichte Durchflußmöglichkeit für die Bremsflüssigkeit und andererseits eine gute Abdichtung erlaubt. Taucht der Kolben 7 mit seiner am Rand vorgesehenen Abrundung 8 in die Ringmanschette 3 ein, dann legt sich die Dichtlippe 6 der Ringmanschette 3 auf die Abrundung 8 des Kolbens 7 dichtend auf. Der Kolben drückt dabei die Feder 9 zusammen, die sich in einer Ausdrehung 10 des Kolbens 7 abstützt. Auf diese Weise braucht die Ringmanschette 3 nicht mit einer Feder belastet zu sein.From the enlarged partial view according to FIG. 2 and 3 is the special design of the ring collar 3 can be seen, on the one hand, a slight flow possibility for the brake fluid and on the other hand allows a good seal. The piston 7 dips with its rounding provided on the edge 8 into the annular collar 3, then the sealing lip 6 of the annular collar 3 lies on the rounding 8 of the piston 7 sealingly. The piston pushes the spring 9 together, which is in a Turning 10 of the piston 7 is supported. In this way, the ring collar 3 does not need a Spring loaded.

Die vom Raum innerhalb des Niederdruckzylinders 2 in den Hochdruckzylinder 1 übertretende Flüssigkeit durchfließt den Spalt 11 zwischen der Bohrung des Niederdruckzylinders 2 und dem Kolben 7. Der Durchflußquerschnitt kann gegebenenfalls durch Längsnuten in der Zylinderbohrung vergrößert werden. Hierauf strömt die Flüssigkeit durch die am niederdruckseitigen Teil der Ringmanschette 3 vorgesehenen Längsnuten 12 und gelangt an die die Längsnuten 12 verbindende Ringnut 13. Über, die Ringnut 13 wird dann die Dichtlippe 6 in ihrem gesamten Umfang angehoben und taucht in die ringförmige Nut 5 des Hochdruckzylinders 1 ein. Sobald das Durchtreten von weiterer Flüssigkeit in den Hochdruckzylinder 1 unterbleibt, weil das kolbenmittig gelegene Umschaltventil'16 eine Verbindung des Niederdruckzylinders 2 über das Kugelventil zum Vorratsbehälter 14 herstellt, legt sich die Dichtlippe 6The overflowing from the space inside the low pressure cylinder 2 into the high pressure cylinder 1 Liquid flows through the gap 11 between the bore of the low pressure cylinder 2 and the Piston 7. The flow cross-section can optionally be enlarged by means of longitudinal grooves in the cylinder bore will. The liquid then flows through the part of the annular collar 3 on the low-pressure side provided longitudinal grooves 12 and arrives at the annular groove 13 connecting the longitudinal grooves 12 Annular groove 13, the sealing lip 6 is then raised in its entire circumference and dips into the annular Groove 5 of the high pressure cylinder 1. As soon as more liquid has passed into the High-pressure cylinder 1 is omitted because the switchover valve 16 located in the center of the piston is connected of the low-pressure cylinder 2 via the ball valve to the reservoir 14, the sealing lip 6 lies down

ίο infolge ihrer Eigenspannung und durch den im Hochdruckzylinder I aufgebauten Druck dichtend auf den Kolbenumfahg auf. Die in der Fig. 1 gezeigte Stellung des Kolbens 7. ermöglicht den Rückfluß der von den Radzylindern zurückströmenden Bremsflüssigkeit durch den zwischen dem Kolben 7 und der Ringmanschette 3 gebildeten Spalt in den Nachlaufbehälter 14.ίο as a result of their internal stress and due to that in the high-pressure cylinder I built up pressure on the piston circumference. The one shown in FIG Position of the piston 7. enables the return flow of the brake fluid flowing back from the wheel cylinders through the gap formed between the piston 7 and the annular collar 3 into the follow-up container 14th

Der Innendurchmesser des vor der Ringnut 13 gelegenen Manschettenteils kann größer als der Durch-The inner diameter of the sleeve part located in front of the annular groove 13 can be larger than the diameter

ao messer des Kolbens 7 gehalten sein, so daß genügend Flüssigkeit durch diesen Spalt geschoben werden kann.ao knife of the piston 7 be held so that enough Liquid can be pushed through this gap.

Die Ringmanschette 3 kann auch zur Abdichtung der Niederdruckstufe eines Stufenhauptzylinder mit Tauchkolben vorgesehen werden, ferner bei einem Stufen-Tandemzylinder.The annular collar 3 can also be used to seal the low-pressure stage of a stage master cylinder Plungers are provided, furthermore in a step tandem cylinder.

Bei dem Stufenhauptzylinder gemäß Fig. 1 kann dem kolbenmittig gelegenen Umschaltventil 16 ein Saugventil vorgeschaltet sein. Die Feder 9 stützt sich dann auf einem Sprengring des in der Ausdrehung 10 des Kolbens 7 eingebauten Saugventils ab.In the case of the stepped master cylinder according to FIG. 1, the switching valve 16 located in the center of the piston can have a Be connected upstream of the suction valve. The spring 9 is then supported on a snap ring of the recess 10 of the piston 7 built-in suction valve.

Mit Anspruch 1 ist nur die Gesamtkombination seiner Merkmale geschützt. Die Ansprüche 2 und 3 sind echte Unteransprüche und gelten nur in Verbindung mit Anspruch 1.With claim 1 only the overall combination of its features is protected. Claims 2 and 3 are real subclaims and only apply in conjunction with claim 1.

Claims

Patent claims:

1st stage master cylinder for a hydraulic. Power transmission system, in particular a motor vehicle brake system, with a low-pressure cylinder and a high-pressure cylinder arranged coaxially with this, as well as with a spring-loaded cylinder standing, stepped piston, which is used to seal the high-pressure cylinder with a Ring collar cooperates, furthermore with a between the high pressure cylinder and the Low pressure cylinder arranged suction valve and a centrally arranged in the piston, the low pressure cylinder with a switching valve connecting a storage container, characterized in that that

a) the stepped master cylinder (1,2) perpendicular to the The longitudinal axis of the cylinder is divided in the plane of the ring collar (3),

b) the stepped master cylinder (1, 2) has a recess (4) in the area of the dividing plane, in which the ring collar (3) is inserted,

c) the stepped master cylinder (1,2) is connected to the recess (4), has annular groove (5) into which the inclined sealing lip (6) of the annular collar (3) immersed when sliding onto the piston (7),

d) the annular collar (3) on its side facing the piston (7) in the middle a vertical one Annular groove running to the longitudinal axis of the cylinder

(13) and the subsequent Sleeve part runs out into the freely movable sealing lip (6),

e) between the sleeve part located in front of the annular groove (13) and the piston (7) Liquid passage is provided,

f) the edge of the sealing lip (6) overflowing Piston part is provided with a rounded portion (8).

2. Stage master cylinder according to claim 1, characterized in that the passage between the ring collar (3) and the piston (7) by coaxial with the piston (7) Grooves (12) is formed.

3. Step master cylinder according to claim 1, characterized in that the passage between the ring collar (3) and the piston (7) formed by an enlarged inner diameter is.

1 sheet of drawings