DE19520671C2 - Tandemhauptzylinder - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit einem Tandemhauptzylinder nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein derartiger Tandemhauptzylinder ist beispielsweise aus der GB 22 66 752 A bekannt. Bei diesem bekannten Tandemhauptzylinder sind Behälteranschlüsse im vorderen Bereich des Gehäuses angebracht, eine Nachlaufbohrung ist in der Wandung des Ge­ häuses parallel zum Primärkolben angebracht.

Als nachteilig an dem bekannten Tandemhauptzylinder ist dessen großes Bauvolumen anzusehen. Die Nachlaufbohrung erfordert einen großen Außendurchmesser im rückwärtigen Bereich des Gehäuses, der Deckel im vorderen Bereich weist einer Flansch mit großem Durchmesser auf.

Die bekannte US 4543790 betrifft einen Hauptbremszylinder der mit einem Bremskraftverstärker zu einer Baueinheit vereint ist. Den in dieser Schrift gezeigten Fig. 2 bis 5 ist zu entnehmen, daß das Gehäuse des Hauptbremszylinders einstückig mit einem Gehäuseteil des pneumatischen Bremskraftverstärkers vereint ist. Die Wand das Bremskraftverstärkers verschließt den Zylinderraum. Ein gesonderter Deckel zum Verschließen dieses Raumes ist nicht vorgesehen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Tandemhauptzylinder mit verringertem Bauvolumen, insbesondere mit geringerer radialer Ausdehnung vorzuschlagen, um Bauraumanforderungen heutiger Kraftfahrzeuge gerecht zu werden und dabei eine so weit wie möglich gleichgünstige oder kostengünstigere Herstellung zu ermöglichen. Der durch die Erfindung gebildete Raum des Hauptzylinders soll insbesondere für hohen Druck geeignet sein.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung beschreiben die Unteransprüche 2 bis 6. Wird der Deckel über mindestens einen radial nach innen weisenden Abschnitt des Gehäuses mit diesem verbunden, so kann der Deckel mit kleinem Außendurchmesser ausgeführt sein. Dies ermöglicht einen geringeren Platzbedarf, insbesondere wenn der Deckel kleineren Außendurchmessers noch eine gewisse Strecke axial aus dem Gehäuse herausragt. Der den Vorsprung des Deckels hintergreifende Abschnitt des Gehäuses stellt sicher, daß der umschlossene Raum einen hohen Druck aufnehmen darf.

Die nach innen weisenden Abschnitte sind dabei erfindungsgemäß radial nach innen verformte, ursprünglich axiale Vorsprünge des Gehäuses, die durch Einscheren oder Einrollen des Gehäuserands nach innen verformt worden sind und dabei einen oder mehrere radiale Vorsprünge des Deckes umgreifen, beispielsweise eine an dessen Außenseite umlaufende Stufe.

Werden Anschlüsse für einen Nachlaufbehälter im Bereich des ersten Druckraums angeordnet, d. h. im Bereich des dem Deckel abgewandten Endes des Gehäuses, so kann das Gehäuse in dessen vorderem Bereich einen relativ kleinen Durchmesser aufweisen. Es läßt sich dadurch relativ einfach bearbeiten, insbesondere gestaltet sich die Anbringung von Nachlaufbohrungen von den Anschlüssen zum Gehäuseinneren als besonders einfach, da im hinteren, unzugänglicheren Bereich eine radiale Bohrung möglich ist, während lediglich im leichter zugänglichen vorderen Bereich ggf. eine schräg verlaufende Nachlaufbohrung angebracht wird.

Der Sekundärkolben kann ausschließlich im Deckel geführt sein, wenn dieser eine Bohrung geeigneten Durchmessers und geeigneter Länge aufweist. Weitere mit der Außenseite des Sekundärkolbens in Kontakt kommende Bauteile, beispielsweise Dichtungen, können mit radialem Spiel versehen sein, so daß auch auf eine besonders genaue axiale Ausrichtung des Deckels in bezug zum Gehäuse verzichtet werden kann. Die Montage des Deckels am Gehäuse gestaltet sich so einfach und kostengünstig. Weiterhin wird es durch diese Maßnahme ermöglicht, daß Sekundärkolben verschiedener Durchmesser mit dem gleichen Gehäusetyp verwendet werden können, der dazu lediglich mit einem Deckel entsprechenden Durchmessers versehen werden muß. Auf diese Weise ist eine hohe Produktvielfalt bei dennoch hoher Anzahl von Gleichteilen kostengünstig erzielbar. Insbesondere deshalb, weil das komplett aufgebaute Gehäuse in großer Stückzahl gleichbleibend angefertigt werden kann. Dabei kann das Gehäuse vorteilhafterweise im Kokillenguß hergestellt werden.

Wird ein Druckanschluß zur Verbindung des Druckraums mit einem Verbraucher, insbesondere einem Bremskreis, im Deckel angeordnet, so kann das Gehäuse und damit dessen Herstellung vereinfacht werden. Bei axial vorspringendem Deckel kann der Druckanschluß seitlich angebracht sein, bei nicht axial vorspringendem Deckel ist eine Anbringung an dessen Frontseite möglich, beispielsweise zentral, d. h. koaxial zur Gehäuseachse. Einer geringfügigen axialen Verlängerung des Tandemhauptzylinders steht hierbei eine radiale Platzersparnis gegenüber, die bei entsprechenden Einbaugegebenheiten vorteilhaft sein kann.

Weist der rückwärtige Kolbenteil des Primärkolbens des erfindungsgemäßen Tandemhauptzylinders nach Anspruch 6 einen kleineren Durchmesser auf, als ein vorderer Kolbenteil, welcher mit einem Dichtelement versehen und direkt in eine Bohrung des Gehäuses geführt ist, so kann bei einem derartigen Kolben der rückwärtige Teil des Gehäuses mit einem besonders kleinen Durchmesser ausgeführt werden. Dies ermöglicht entweder den Anschluß des rückwärtigen Teils an ein Bauteil mit einer Aufnahme kleinen Durchmessers oder bei unverändert großem Durchmesser des Gehäuses die Verwendung eines Materials, dessen Eigenschaften eine größere Wanddicke erfordert, beispielsweise aufgrund seiner geringeren mechanischen Festigkeit. Auf diese Weise ist es möglich, Aluminium statt Stahl zu verwenden, ohne den Außendurchmesser des rückwärtigen Gehäuseteils zu vergrößern, so daß der Tandemhauptzylinder mit standardmäßigen Bauteilen, beispielsweise einem Bremskraftverstärker, verbunden werden kann, ohne daß dessen Abmessungen verändert werden müßten. Auch Kunststoffe sind auf diese Weise kostengünstig als Gehäusematerial einsetzbar.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung anhand der Abbildungen. Dabei zeigt:

Fig. 1a, 1b einen erfindungsgemäßen Tandemhauptzylinder.

Fig. 2 eine weitere Ausgestaltungsform eines erfindungsgemäßen Tandemhauptzylinders.

Ein erfindungsgemäßer Tandemhauptzylinder ist in Fig. 1a, 1b abgebildet, die an der gestrichelt angedeuteten Linie 1 getrennt sind. Im Gehäuse 2 der Fig. 1a sind Primärkolben 3 und Sekundärkolben 4 gleichen Außendurchmessers angeordnet, während der Sekundärkolben 4' der Fig. 1b einen kleineren Durchmesser als dessen Primärkolben 3 aufweist. Im folgenden sind jeweils gleiche Bauteile Figur in 1a und 1b mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Der rückwärtige Teil 5 des Primärkolbens 3 ragt aus einer Gehäuseöffnung 6 des Gehäuses 2 und ist mit einer Ausnehmung 7 zur Aufnahme einer nicht dargestellten Kolbenstange versehen. Der vordere Teil des Primärkolbens 3 ist mit einer zylindrischen Ausnehmung 8 versehen und wird in einer Hülse 9 geführt. Die Hülse 9 ist in einer Ausnehmung 10 des Gehäuses 2 angeordnet und dient weiterhin zur Fixierung mehrerer Dichtelemente 16, 17.

Ein erster Druckraum 11 wird durch Primärkolben 3, Sekundärkolben 4 und Hülse 9 gebildet. Er ist über Nachlaufbohrungen 12 im Bereich der zylindrischen Ausnehmung 8 des Primärkolbens 3, sowie Ausnehmungen, Bohrungen und einer umlaufenden Ringnut 13 der Hülse 9 mit einer Bohrung 14 verbunden, die über den Nachlaufanschluß 15 zu einem nicht dargestellten drucklosen Behälter führt. Der durch die umlaufende Ringnut 13 sowie die Ausnehmungen und Bohrungen der Hülse 9 gebildete Nachlaufraum wird über Dichtmanschetten 16, 17 gegen den Außenraum bzw. den Druckraum 11 abgedichtet. Wird der Primärkolben 3 nach links verschoben, so überfahren die Nachlaufbohrungen 12 die Dichtmanschette 17 und unterbrechen somit den Kontakt zwischen Druckraum 11 und dem Nachlaufanschluß 15, so daß ein Druck aufgebaut werden kann. Über einen Druckanschluß 18 ist der Druckraum 11 mit einem Kreis einer Bremsanlage verbunden. Der Nachlaufraum ist weiterhin über den Dichtring 19 gegenüber dem Druckraum 11 abgedichtet.

Der Sekundärkolben 4, 4' begrenzt mit dem Deckel 20 einen zweiten Druckraum 21, der in seinem vorderen Bereich mit einem Druckanschluß 22 versehen ist. Weiterhin weist der Deckel 20 eine Bohrung 23, 23' auf, in der der Sekundärkolben 4, 4' geführt ist sowie eine Axialnut 24, die eine Druckmittelverbindung vom Druckraum 21 zum Druckanschluß 22 in jeder Kolbenstellung gewährleistet. Auch der Sekundärkolben 4, 4' weist Nachlaufbohrungen 12' auf, die den Druckraum 21 mit einem Nachlaufraum 25 verbinden. Der Nachlaufraum 25 ist in einer Buchse 26 ausgebildet, die über eine Nachlaufbohrung 27 mit dem Nachlaufanschluß 28 verbunden sind. Buchse 26 und damit Nachlaufraum 25 ist über die Dichtmanschetten 29, 30 sowie Dichtring 31 gegenüber den Druckräumen 11, 21 bzw. dem Außenraum abgedichtet.

Der Deckel 20 weist auf seiner Außenseite einen radialen Vorsprung 32 auf, der von einem radial nach innen weisenden Abschnitt 33 eines axialen Vorsprungs 34 des Gehäuses 2 umgriffen wird. Dadurch ist der Deckel 20 am Gehäuse 2 befestigt, die Öffnung 35 ist verschlossen.

Der Kolben 4' der Fig. 1b weist einen geringeren Außendurchmesser als der Sekundärkolben 4 der Fig. 1a auf, entsprechendes gilt für den Innendurchmesser der Bohrung 23' bzw. 23. Die Buchse 26' weist einen dementsprechend kleineren Innendurchmesser auf als die Buchse 26, gleiches gilt für die Dichtmanschette 29' und 29. Die Dichtmanschette 30' weist insgesamt einen kleineren Durchmesser auf als die Dichtmanschette 30. Weitere Bauteile brauchen zur Darstellung eines Hauptzylinders mit Sekundärkolben 4' verringerten Durchmessers bezogen auf den Primärkolben 3 nicht geändert zu werden.

Zum Verschieben der Kolben 2, 3, 3' in ihre Ausgangsstellungen sind im Druckraum 21 eine Feder 36 und im Druckraum 11 eine Feder 37 angeordnet, wobei die Feder 37 nach Fig. 1a über Fesselhülsen 38, 39 und ein Fesselungselement 40 gefesselt ist, während nach Fig. 1b eine Fesselung der Feder 37' über eine Hülse 39' und eine in dem Sekundärkolben 4' befestigte Schraube 41 an diesen gefesselt ist. Diese Ausführungsvarianten sind unabhängig von der Verwendung eines Sekundärkolbens 4 bzw. 4' gleichen bzw. unterschiedlichen Durchmessers in bezug zum Primärkolben 3. Sie haben den Vorteil einer einfacheren Montage, da Sekundärkolben 4 bzw. 4' mit Feder 37' vormontiert werden kann, wodurch die Anzahl der zu montierenden Baugruppen abnimmt.

Der Primärkolben 3 weist an seinem vorderen Ende einen umlau­ fenden Vorsprung 42 auf, der zur Anlage an der Hülse 9 kommt, und verhindert, daß der Primärkolben 3 über seine rückwärtige Position aus dem Gehäuse 2 herausgeschoben werden kann.

Fig. 2 zeigt einen erfindungsgemäßen Tandemhauptzylinder aus dessen Gehäuse 42 ein rückwärtiger Kolbenteil 45 des Primärkolbens 43 herausragt. Der rückwärtige Kolbenteil 45 weist einen kleineren Durchmesser als der vordere Kolbenteil 52 auf. Der Kolbenteil 52 ist mit einem Dichtelement 48 versehen, mittels dessen er gegen eine Bohrung 53 des Gehäuses 42 abgedichtet ist. Kolbenteil 52 wird direkt in der Bohrung 53 geführt. Der rückwärtige Kolbenteil 45 ragt aus einer Gehäuseöffnung 46 heraus, die gleichen bzw. geringfügig größeren Durchmesser als dieser aufweist. Gegen den Außenraum ist der Primärkolben 43 mittels einer Dichtmanschette 47 abgedichtet, die mittels eines Stützrings 57 im Gehäuse 42 gehalten wird. Eine in der Bohrung 53 befestigte Anschlagscheibe 58 dient dem Primärkolben 43 als Anschlag in seiner zurückgesetzten Position und verhindert andererseits ein Verschieben der Dichtmanschette 47.

In der Bohrung 53 wird ein erster Druckraum 61 durch den Primärkolben 43 einerseits und einen Sekundärkolben 44 andererseits begrenzt. Auch der Sekundärkolben 44 ist in der Bohrung 53 geführt und mittels Dichtmanschetten 49, 50 abgedichtet. Er begrenzt andererseits einen zweiten Druckraum 51 der andererseits durch einen in die Öffnung 55 des Gehäuses 42 verschließenden Deckel 60 begrenzt ist. Der Deckel 60 ist mittels eines Gewindes 59 im Gehäuse 42 befestigt und mittels eines Dichtelements 68 abgedichtet. Der Druckraum 51 ist mit einem Druckanschluß 69 versehen und über ein im Sekundärkolben 44 angeordnetes, an sich bekanntes Zentralventil 62 mit einem Behälteranschluß 63 verbunden. Ein weiterer Behälteranschluß 64 ist über eine an sich bekannten Nachlaufbohrung 65 mit dem ersten Druckraum 61 verbunden. In den Druckräumen 51, 61 sind Druckfedern 56, 66 zur Rückstellung der Kolben 43, 44 in ihre Ausgangsposition angeordnet.

Der mit der Gehäuseöffnung 46 versehene Bereich 47 des Tandemhauptzylinders weist einen kleinen Außendurchmesser auf, da zum einen der rückwärtige Kolbenteil 45 mit verringertem Außendurchmesser im Vergleich zum vorderen Kolbenteil 42 ausgeführt ist und keine erhöhte Wandstärke im Bereich 67 erforderlich ist, da möglicherweise durch einen Anschlag des Primärkolbens 43 hervorgerufene Kräfte über die Anschlagscheibe 55 in einen weiter vorne gelegenen Bereich des Gehäuses 42 abgeleitet werden. Im Bereich 67 treten daher keine erhöhte Kräfte auf, er dient lediglich zur Halterung des Dichtelements 47 bzw. des Stützrings 57.

Das Gehäuse 2, 42 des erfindungsgemäßen Tandemhauptzylinders ist einseitig durch ein Deckel 20, 60 verschlossen und kann von dieser Seite her, d. h. einseitig bearbeitet und montiert werden. Weiterhin weist der erfindungsgemäße Tandemhauptzylinder einen geringen Außendurchmesser im Bereich des Primärkolbens 3, 43 auf. Er eignet sich weiterhin durch Verwendung von Deckeln 20 mit Bohrungen 23, 23' verschiedener Durchmesser zur Verwendung von Sekundärkolben 4, 4' verschiedener Durchmesser, ohne daß bauliche Änderungen am Gehäuse 2 erforderlich wären. Es wird somit ein hoher Grad an Gleichteilen beim Gehäuse 2 und dem Deckel 20 ermöglicht.

Claims (6)

1. Tandemhauptzylinder mit in einem Gehäuse (2) verschiebbar geführtem Primärkolben (3) und Sekundärkolben (4, 4'), wobei der Primärkolben (3) im Gehäuse (2) einen ersten Druckraum (11) begrenzt und ein rückwärtiger Kolbenteil (5) des Primärkolbens (3) aus einer Gehäuseöffnung (6) des Gehäuses (2) herausragt, die den gleichen Durchmesser wie der rückwärtige Kolbenteil (5) aufweist und das Gehäuse (2) auf der dem Primärkolben (3) abgewandten Seite eine durch einen Deckel (20) verschlossene Öffnung (35) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (20) auf seiner Außenseite wenigstens einen radialen Vorsprung (32) aufweist, der von wenigstens einem nach radial innen weisenden Abschnitt (33) wenigstens eines axialen Vorsprungs (34) des Gehäuses (2) umgriffen und mit diesem verbunden ist.

2. Tandemhauptzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Abschnitte (33) vorgesehen sind die als radial nach innen verformte axiale Vorsprünge (34) des Gehäuses (2) ausgebildet sind, und die einen oder mehrere radiale Vorsprünge (32) des Deckels (20) umgreifen.

3. Tandemhauptzylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Anschlüsse (15, 28) für einen Nachlaufbehälter im Bereich des ersten Druckraums (11) angeordnet sind.

4. Tandemhauptzylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (20) eine Bohrung (23, 23') aufweist in der der Sekundärkolben (4, 4') geführt ist.

5. Tandemhauptzylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Deckel (20) ein Druckanschluß (22) angeordnet ist.

6. Tandemhauptzylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der rückwärtige Kolbenteil (45) einen kleineren Durchmesser aufweist als ein vorderer Kolbenteil (52), der mit einem Dichtelement (48) versehen und direkt in einer Bohrung (53) des Gehäuses (42) geführt ist.