DE19850910A1 - Druckmittelspeicher für Fahrzeug-Bremsanlagen - Google Patents
Druckmittelspeicher für Fahrzeug-BremsanlagenInfo
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Abstract
Bei einem Druckmittelspeicher (31) für Fahrzeug-Bremsanlagen mit automatischer Bremssteuerung, der ein Gehäuse (32) mit zwei Druckmittelanschlüssen (33, 34) und einem diese miteinander verbindenden Speicherraum (35), eine den Speicherraum (35) begrenzende elastische Membran (41), die randseitig im Gehäuse (32) eingespannt ist und einen im Gehäuse (32) aufgenommenen, luftdurchlässigen Stützkörper (42) mit Stützfläche (43) zum Abstützen der Membran (41) aufweist, ist zur verbesserten Speichervolumenfreigabe und damit zu einer verbesserten Druckaufbaudynamik im Antriebsschlupfregelbetrieb oder bei Fahrdynamikregelung die Stützfläche (43) großflächig tief in den Stützkörper (42) eingezogen und die Membran (41) im ungedehnten Zustand an der Stützfläche (43) entlanggeführt. Vorzugsweise wird die Stützfläche (43) von der Innenkontur einer topfförmigen Ausnehmung (48) im Stützkörper (42) gebildet (Fig. 2).
Description
Die Erfindung betrifft einen Druckmittelspeicher für
Fahrzeug-Bremsanlagen mit automatischer Bremssteuerung nach
dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei solchen Fahrzeugbremsanlagen mit automatischer, d. h.
fahrerunabhängigen Bremssteuerung, beispielsweise
Antriebsschlupfregelung (ASR) und/oder Fahrdynamikregelung
(FDR) fördert eine Hochdruckpumpe im Falle eines ASR-
Druckaufbaus Druckmittel aus einem Hauptbremszylinder in den
Bremskreis des durchdrehenden Rades. Insbesondere bei tiefen
Temperaturen und damit hoher Viskosität des Druckmittels
führt dies zu Druckverlusten in der Saugleitung der
Hochdruckpumpe, die an allen drosselnden Querschnitten
auftreten, wie z. B. dem Zentralventil des
Hauptbremszylinders. Damit verschlechtert sich die
Druckaufbaudynamik erheblich; denn der max. mögliche
Volumenstrom wird durch die Saugwiderstände begrenzt. Der
drucklose, passive Druckmittelspeicher der eingangs genannten
Art dient nunmehr dazu, den Druckabfall auf der Bremsleitung
zu umgehen und den anstehenden Unterdruck der Hochdruckpumpe
zu nutzen und direkt aus dem Druckmittelspeicher zu saugen,
so daß der erste, zeitkritische Druckaufbau in der
Bremsleitung des schlüpfenden Rades sehr schnell erfolgt.
Bei einem bekannten drucklosen, passiven Druckmittelspeicher
dieser Art (DE 41 28 386 A1) ist die Membran als elastischer
Schlauch ausgebildet, der an einem zylinderförmigen
Stützkörper anliegt. Der Stützkörper ist luftdurchlässig und
kann als massivwandiges Bauteil mit einer Vielzahl von
Querbohrungen oder als poriges Sinterteil geformt sein. Im
Bereich des spaltfrei in einem Gehäuseabschnitt aufgenommenen
Stützkörpers ist das Gehäuse mit einer Vielzahl von über den
Umfang verteilt angeordneten Querbohrungen versehen, die den
Stützkörper mit der Atmosphäre verbinden, so daß die
Schlauchmembran unter Atmosphärendruck steht. Im
Antriebsschlupfregelbetrieb erzeugt - wie eingangs
beschrieben - die Hochdruckpumpe in dem Druckmittelspeicher
einen Unterdruck, und die Schlauchmembran hebt vom
Stützkörper ab, so daß das in dem von der Schlauchmembran
umschlossenen Speicherraum enthaltene Druckmittelvolumen von
der Hochdruckpumpe angesaugt werden kann. Das im
Druckmittelspeicher enthaltene Druckmittelvolumen ist für den
Aufbau von Bremsdruck in der Radbremse beim Auftreten von
Antriebsschlupf zunächst ausreichend. Eine Entnahme weiteren
Druckmittels aus dem Hauptbremszylinder folgt verzögert. Nach
Beendigung des Antriebsschlupfregelbetriebs fördert die
Hochdruckpumpe das Druckmittel aus der Radbremse zurück,
wobei der Druckmittelspeicher wieder gefüllt wird.
Bei einem ebenfalls bekannten drucklosen, passiven
Druckmittelspeicher für eine Fahrzeugbremsanlage mit
Antriebsschlupfregeleinrichtung (DE 43 36 464 A1) ist der
Speicherraum von einer im Gehäuse eingespannten Membran
begrenzt, die sich aus einer Mittelstellung heraus nach
beiden Seiten bewegen kann und damit einerseits ein
zusätzliches Druckmittelvolumen für eine Vergleichmäßigung
des Saugstroms der Hochdruckpumpe bei
Antriebsschlupfregelbetrieb bereitstellt und andererseits
nachteilige Druckspitzen in der Bremsanlage auffängt. Die
scheibenförmige Membran ist aus einem Elastomer gefertigt,
das eine ausreichende Nachgiebigkeit besitzt. Bevorzugt
werden gewöhnlich EPDM-Mischungen hoher Dehnfähigkeit mit
Shore-Härten von 70-80 Shore A gewählt. Die Membran besitzt
an ihrer randseitigen Einspannstelle einen Ringwulst, der von
einer Stützwand gegen eine Gehäuseschulter gedrückt wird.
Der erfindungsgemäße Druckmittelspeicher mit den Merkmalen
des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß anders als
bei den bekannten Druckmittelspeichern die Volumenfreigabe
des Druckmittels nicht aus der Elastizität der Membran
herausgeholt wird, sondern zum überwiegenden Teil aus der
Geometrie des Stützkörpers mit seiner tief eingezogenen
Stützfläche für die Membran erfolgt, die durch Umklappen bzw.
Abrollen das Druckmittelvolumen wesentlich leichter freigibt
als durch Materialdehnung. Die Membran ist dabei so
gestaltet, daß sie im entlasteten, also drucklosen Zustand
von selbst ihre stabile Lage einnimmt und sich an die tief in
den Stützkörper eingezogene Stützfläche anlegt. Die bei
Betriebslast auftretende Dehnung der Membran liegt jetzt
deutlich niedriger als bei den bekannten
Druckmittelspeichern.
Insgesamt wird durch die
erfindungsgemäße konstruktive Gestaltung von Stützkörper und
Membran im Druckmittelspeicher das Saugverhalten im
automatischen Bremsbetrieb deutlich verbessert.
Durch die in den weiteren Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen
sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im
Anspruch 1 angegebenen Druckmittelspeichers möglich.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die
Stützfläche für die Membran von der Innenkontur einer in den
Stützkörper eingearbeiteten, topfförmigen Ausnehmung
gebildet, wobei bevorzugt die Ausnehmung eine
kegelstumpfartige Gestalt aufweist und dabei der Boden der
Ausnehmung die durchmesserkleinere Stirnseite des
Kegelstumpfs bildet. Eine solche Formgebung der in den
Stützkörper tief eingezogenen Stützfläche hat sich für den
leichten Abrollvorgang der Membran bei
Antriebsschlupfregelbetrieb und Fahrdynamikregelung als
optimal erwiesen.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist
das Gehäuse zweiteilig mit durch den Speicherraum
verlaufender Trennebene ausgebildet. Von der Trennebene aus
ist in den einen Gehäuseteil eine den Stützkörper
formschlüssig aufnehmende erste Vertiefung und in den anderen
Gehäuseteil eine der ersten Vertiefung gegenüberliegende
zweite Vertiefung eingebracht, die über in dem Gehäuseteil
verlaufende Kanäle mit den beiden im Gehäuseteil
ausgebildeten Druckmittel-Anschlüssen verbunden ist. Die
zweite Vertiefung ist dabei so bemessen, daß ein Anlegen der
Membran an den Boden der zweiten Vertiefung, in dem die
Kanäle zu den Druckmittel-Anschlüssen münden, auch bei
elastischer Dehnung der Membran zuverlässig ausgeschlossen
ist.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist
der Stützkörper als Kunststoffring ausgebildet, der eine
Mehrzahl von durchgehenden Axialbohrungen aufweist, die
einerseits in der Stützfläche und andererseits in in der
Stirnfläche des Stützkörpers ausgebildeten Radialnuten
münden. Letztere laufen zentral, also im Mittelpunkt der
Stirnfläche, ineinander. Im Grunde der ersten Vertiefung ist
eine den Gehäuseteil durchdringende Entlüftungsbohrung
koaxial angeordnet, so daß alle Axialbohrungen über die
Radialnuten und die Entlüftungsbohrung mit Atmosphäre
verbunden sind.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung liegt
der den Stützkörper aufnehmende Gehäuseteil in Einbaulage
oben auf dem anderen Gehäuseteil auf, und in der
Entlüftungsbohrung ist ein federloses Rückschlagventil
angeordnet, das einen in der Entlüftungsbohrung ausgebildeten
Ventilsitz und eine in der Entlüftungsbohrung einliegende
Ventilkugel umfaßt. Der Durchmesser der Kugel ist so
bemessen, daß Luft den zwischen Kugel und Entlüftungsbohrung
verbleibenden Ringspalt passiert, jedoch in die
Entlüftungsbohrung einströmendes Druckmittel aufgrund seiner
Viskosität einen so starken Druckabfall am Ringspalt erzeugt,
daß die Kugel nach oben auf den Ventilsitz gepreßt wird.
Durch dieses federlose Rückschlagventil ist ein zuverlässiger
Schutz gegen Totalausfall der Bremsanlage bei einem evtl.
Bersten der Membran des Druckmittelspeichers sichergestellt.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist
der die zweite Vertiefung mit Anschlüssen und Kanälen
aufweisende Gehäuseteil in Einbaulage oben liegend und der
Stützkörper als poröses Sinterteil ausgebildet, dessen
Porengröße so bemessen ist, daß Luft aber kein Druckmittel
durch das Sinterteil hinten durchzutreten vermag. Im Grunde
der ersten Vertiefung ist eine den Gehäuseteil durchdringende
Entlüftungsbohrung angeordnet, und die Entlüftungsbohrung ist
mit einem Spritzwasserschutz versehen. Durch diese
konstruktive Gestaltung wird die Entlüftbarkeit und
Füllbarkeit des Druckmittelspeichers bei der Befüllung der
Bremsanlage mit Druckmittel verbessert, da die Luft wegen
ihrer geringeren Dichte nach oben strömt und somit nicht im
Druckmittelspeicher verbleibt, sondern beim Befüllen
herausgefördert wird. Da durch die geänderte Einbaulage der
Entlüftungsbohrung nunmehr kein federloses Rückschlagventil
mehr verwendbar ist, wird als Stützkörper das poröse
Sinterteil verwendet, dessen Eigenschaften bezüglich der
Durchlässigkeit von Druckmittel und Luft ebenfalls einen
Schutz gegen Totalausfall der Bremsanlage bei einem evtl.
Bersten der Membran im Druckmittelspeicher bietet.
Die Erfindung ist anhand von in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispielen in der nachfolgenden Beschreibung näher
erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Fahrzeug-Bremsanlage mit
Antriebsschlupfregeleinrichtung,
Fig. 2 einen Längsschnitt eines Druckmittelspeichers
in der Bremsanlage gemäß Fig. 1, schematisch
dargestellt,
Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung des Ausschnitt III in
Fig. 2,
Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV in Fig. 3,
Fig. 5 eine gleiche Darstellung wie in Fig. 2 eines
modifzierten Druckmittelspeichers.
Die in Fig. 1 im Blockschaltbild dargestellte hydraulische
Bremsanlage für ein Kraftfahrzeug weist einen
Hauptbremszylinder 11 mit einem Druckmittel-Vorratsbehälter
12, ein auf den Hauptbremszylinder 11 wirkendes Bremspedal 10
und zwei an dem Hauptbremszylinder 11 angeschlossene
Bremskreise I und II auf. Der Bremskreis I dient zur
Betätigung einer dem linken Vorderrad VL zugeordneten
Radbremse 13 und einer dem rechten Hinterrad HR zugeordneten
Radbremse 14 des Kraftfahrzeugs. An dem Bremskreis II ist
eine Radbremse 15 des rechten Vorderrades VR und eine
Radbremse 16 des linken Hinterrades HR des Fahrzeugs
angeschlossen. Die Bremsanlage ist mit einer Einrichtung 17
für automatische, d. h. fahrerunabhängige, Bremssteuerung,
beispielsweise zur Begrenzung des Antriebsschlupfs an den
angetriebenen Vorderrädern VL, VR des Fahrzeugs oder zum
Bremseingriff an allen vier Rädern zum Zwecke der
Fahrdynamikregelung oder zur automatischen Spurführung oder
Abstandsregelung ausgerüstet. Nachfolgend ist anhand des
Bremskreises II, der in gleicher Weise wie der Bremskreis I
ausgebildet ist, der Aufbau der Bremsanlage beschrieben,
soweit dies für das Verständnis der Einrichtung 17
erforderlich ist. Im Bremskreis II führt eine vom
Hauptbremszylinder 11 ausgehende Bremsleitung 20 zur
Radbremse 15. Radbremsseitig ist der Bremsleitung 20 eine
Drucksteuerventilanordnung 21 für die Bremsdruckmodulation
der Radbremse 15 zugeordnet. Eine solche Ventilanordnung 21
besteht aus einem Einlaßventil 22 und aus einem Auslaßventil
23. Beide Ventile sind als 2/2- Wege-Magnetventil
ausgebildet. Hauptbremszylinderseitig ist in der Bremsleitung
20 ein Absperr- oder Umschaltventil 24 angeordnet. Das
Umschaltventil 24 besitzt eine in Fig. 1 dargestellte
Grundstellung, in der es für Druckmittel durchlässig ist. In
seiner Arbeitsstellung sperrt das Umschaltventil 24 die
Bremsleitung 20 und ist bei Überschreiten eines vorgegebenen
Ansprechdrucks in Richtung Hauptbremszylinder 11 durchlässig.
Von der Bremsleitung 20 zweigt zwischen dem
Hauptbremszylinder 11 und dem Umschaltventil 24 eine
Saugleitung 25 ab, in welcher ein als 2/2-Wege-Magnetventil
ausgebildetes Lade- oder Absperrventil 26 liegt. Dieses
Absperrventil 26 sperrt in seiner in Fig. 1 dargestellten
Grundstellung die Saugleitung 25 und gibt in seiner
Arbeitsstellung die Saugleitung 25 frei. Die Saugleitung 25
führt zur Saugseite einer selbstansaugenden Hochdruckpumpe
27, die von einem Elektromotor 28 angetrieben ist. Von der
Druckseite der Hochdruckpumpe 27 geht eine Druckleitung 29
aus, die zwischen dem Umschaltventil 24 und der
Drucksteuerventilanordnung 21 an der Bremsleitung 20
angeschlossen ist. Die zwischen dem Hauptbremszylinder 11 und
den Radbremsen 13-16 liegenden Elemente der Bremsanlage
sind in einem sog. Hydroaggregat 30 zusammengefaßt, dessen
Gehäuse durch strichpunktierte Linie angedeutet ist. Nicht
dargestellt ist ein elektronisches Steuergerät, welches mit
Hilfe von den Fahrzeugrädern zugeordneten Drehzahlsensoren
das Raddrehverhalten überwacht und bei Auftreten von
Antriebsschlupf oder bei Fahrdynamikregelung die
entsprechenden Elemente des Hydroaggregats 30 sowie den
elektrischen Antriebsmotor 28 der Hochdruckpumpe 27 nach
einem vorgegebenen Regelalgorithmus schaltet.
Im Bremskreis II ist - ebenso wie im Bremskreis I - ein
druckloser, passiver Druckmittelspeicher 31 vorgesehen. Im
Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ist dieser Druckmittelspeicher
31 als externes Anschraubteil vor dem Hydroaggregat 30
befestigt und verbindet den Hauptbremszylinder 11 mit der
Bremsleitung 20. Wie in Fig. 1 strichliniert angedeutet ist,
ist aber auch die Integration des Druckmittelspeichers 31 im
Hydroaggregat 30 selbst möglich, wozu der Druckmittelspeicher
31 in die Saugleitung 25 eingeschaltet wird und vor dem
Absperrventil 26 liegt. Der Druckmittelspeicher 31, der zur
Verbesserung der Druckaufbaudynamik der Einrichtung 17 dient,
ist in seinem Aufbau in Fig. 2 und 3 schematisch im
Längsschnitt dargestellt. Er weist ein Gehäuse 32 mit zwei
Druckmittelanschlüssen 33, 34 und mit einem Druckmittel-
Speicherraum 35 auf, der über Kanäle 36, 37 mit den beiden
Druckmittelanschlüssen 33, 34 in Verbindung steht. In den
Druckmittelanschluß 33 ist ein Rohrstück 38 dicht
eingeschraubt, auf dem wiederum eine Verschraubung 39 sitzt,
über die das Gehäuse 32 mit der Saugseite des Hydroaggregats
30 verbunden wird. Das vom Hauptbremszylinder 11 kommende
Bremsleitungsstück ist in ein Innengewinde 40 im
Druckmittelanschluß 34 mit Dichtkegel eingeschraubt. Der
Speicherraum 35 ist durch eine elastische Membran 41 aus
einem Elastomer, vorzugsweise EPDM, einseitig begrenzt, die
sich in dem in Fig. 2 dargestellten, drucklosen Zustand des
Druckmittelspeichers 31 an eine an einem Stützkörper 42
ausgebildete Stützfläche 43 anlegt. Wie im einzelnen noch
ausgeführt wird, ist die Stützfläche 43 und damit die vom
Speicherraum 35 abgekehrte Außenseite der Membran 41 mit der
Atmosphäre verbunden.
Das Gehäuse 32 ist zweiteilig mit einer durch den
Speicherraum 35 verlaufenden Trennebene 44 ausgebildet und
weist einen ersten Gehäuseteil 321 und einen zweiten
Gehäuseteil 322 auf, die in der Trennebene plan
aufeinanderliegen und miteinander verschraubt sind. Die
Verschraubung der beiden Gehäuseteile 321, 322 ist in Fig. 2
durch strichpunktierte Verbindungslinien 45 angedeutet.
Jeweils von der Trennebene 44 aus ist in dem ersten
Gehäuseteil 321 eine den Stützkörper 42 formschlüssig
aufnehmende erste Vertiefung 46, in dem zweiten Gehäuseteil
322 eine der ersten Vertiefung 46 unmittelbar
gegenüberliegende zweite Vertiefung 47 eingebracht. Die
zweite Vertiefung 47 bildet einen Teil des Druckmittel-
Speicherraums 35 und ist mit den ebenfalls im Gehäuseteil 322
ausgebildeten Druckmittelanschlüssen 33, 34 durch die bereits
erwähnten Kanäle 36, 37 verbunden, die im Boden 471 der
Vertiefung 47 münden.
Die Stützfläche 43 des in die erste Vertiefung 46
formschlüssig eingesetzten Stützkörpers 42 ist großflächig
tief in den Stützkörper 42 eingezogen und wird bevorzugt von
der Innenkontur einer in den Stützkörper 42 eingebrachten
topfförmigen Ausnehmung 48 von kegelstumpfartiger Gestalt
gebildet, wobei der Boden der Ausnehmung 48 die
durchmesserkleinere Stirnseite des Kegelstumpfs darstellt.
Die Membran 41 ist im ungedehnten Zustand an der Stützfläche
43 entlanggeführt und mit einem randseitig ausgebildeten
Ringwulst 411 in eine Ringnut 49 eingelegt, die in den ersten
Gehäuseteil 321 konzentrisch zu der den Stützkörper 42
aufnehmenden ersten Vertiefung 46 von der Trennebene 44 aus
eingebracht ist. Mit Aufeinanderlegen und Verschrauben der
beiden Gehäuseteilen 321, 322 ist die Membran 41 zwischen den
beiden Gehäuseteilen 321, 322 randseitig festgespannt. Die im
zweiten Gehäuseteil 322 vorhandene zweite Vertiefung 47 ist
so bemessen, daß ein Anliegen der Membran am Grunde 471 der
zweiten Vertiefung 47 auch bei elastischer Dehnung der
Membran 41 zuverlässig ausgeschlossen ist, so daß die
Mündungen 361 und 371 der Kanäle 36, 37 im Druckmittel-
Speicherraum 35 von der Membran 41 zu keinem Zeitpunkt
verschlossen werden können.
Im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 und 3 liegt der den
Stützkörper 42 aufnehmende erste Gehäuseteil 321 in
Einbaulage des Druckmittelspeichers 31 auf dem zweiten
Gehäuseteil 322 auf und bildet das Oberteil des Gehäuses 32.
Der Stützkörper 42 ist als Kunststoffscheibe 50 ausgebildet,
die eine Mehrzahl von durchgehenden Axialbohrungen 51
aufweist, die einerseits in der Stützfläche 43 und
andererseits in Radialnuten 52 münden, die auf der von der
Stützfläche 43 abgekehrten Stirnfläche des Stützkörpers 42
ausgebildet sind (Fig. 4). Die Axialbohrungen 51 sind nahe
ihrer Mündungen in der Stützfläche 43 im Durchmesser
reduziert (verjüngt), und die Mündungen in der Stützfläche 43
sind mit einer Verrundung ausgeführt, um Beschädigungen beim
Kontakt mit der Membran 41 zu verhindern. Die um gleiche
Umfangswinkel zueinander versetzten Radialnuten 52 sind im
Zentrum des Stützkörpers 43 miteinander verbunden und im
Grunde 461 der ersten Vertiefung 46 ist eine den Gehäuseteil
321 durchdringende koaxiale Entlüftungsbohrung 53
eingebracht, die die Verbindungsstelle der hier insgesamt
vier Radialnuten 52 im Zentrum des Stützkörpers 42 überdeckt.
Bei Fahrdynamikregelung oder im Antriebsschlupfregelbetrieb,
z. B. bei Auftreten von unzulässig großem Antriebsschlupf an
der Radbremse 15 des rechten Vorderrades VR des Fahrzeugs,
schaltet das hier nicht dargestellte Steuergerät das
Umschaltventil 24 und das Absperrventil 26 in die
Arbeitsstellung und schaltet die Hochdruckpumpe 27 ein. Die
Hochdruckpumpe 27 saugt nun Druckmittel aus dem
Druckmittelspeicher 31, wobei der Speicherraum 35 teilweise
oder völlig entleert wird, indem sich die Membran 41 nach
unten bewegt. Da die Oberseite der Membran 41 über die
Entlüftungsbohrung 53 und den Stützkörper 42 mit
atmosphärischem Umgebungsdruck verbunden ist, hat die Membran
41 die Möglichkeit, sich bei dem anliegenden Unterdruck im
Speicherraum 35 von der Stützfläche 43 abzurollen und nach
unten zu bewegen, um die gewünschte Volumenfreigabe zu
bewirken. Auch im Abrollzustand verschließt dabei die Membran
41 nicht die Mündungen 361,371 der Kanäle 36, 37 im Grunde 471
der Vertiefung 47, da diese tiefer gemacht ist als es Form
und Dehnung der Membran 41 erlauben. Das aus dem
Druckmittelspeicher 31 angesaugte Druckmittel wird durch die
Druckleitung 29 in die Radbremse 15 gefördert, und dort wird
zur Stabilisierung des Raddrehverhaltens Bremsdruck
aufgebaut. Dabei können auf einen derartigen Druckaufbau
nicht näher beschriebene Phasen für Druckhalten und
Druckabbau folgen. Beim Druckabbau - und damit Lösen der
Radbremse 15 - wird das Druckmittel wieder zurückgefördert
und der Speicherraum 35 im Druckmittelspeicher 31 wieder
gefüllt, wobei sich die Membran 41 wieder an die Stützfläche
43 des Stützkörpers 42 anlegt, wie dies in Fig. 3 dargestellt
ist.
Zum Schutze der Bremsanlage vor einem totalen Ausfall des
Bremskreises II bei einem evtl. Bersten der Membran 41 ist in
der Entlüftungsbohrung 53 ein federloses Rückschlagventil 54
eingesetzt, das einen in der Entlüftungsbohrung 53
ausgebildeten Ventilsitz 55 und eine mit dem Ventilsitz 55
zusammenwirkende, in der Entlüftungsbohrung 53 verschieblich
gehaltene Ventilkugel 56 umfaßt. Der Kugeldurchmesser ist so
gewählt, daß der zwischen der Ventilkugel 46 und der
Bohrungswand der Entlüftungsbohrung 53 verbleibende Ringspalt
zwar Luft passieren läßt, jedoch bei in die
Entlüftungsbohrung 53 einströmendem Druckmittel infolge
dessen Viskosität einen so starken Druckabfall im Ringspalt
erzeugt, daß die Ventilkugel 56 nach oben auf den Ventilsitz
55 gepreßt wird.
Bei dem in Fig. 5 im Längsschnitts schematisch dargestellten
modifizierten Druckmittelspeicher 31 liegt in Einbaulage der
zweite Gehäuseteil 322 oben auf dem ersten Gehäuseteil 321
auf und bildet das Oberteil des Gehäuses 32. Der zweite
Gehäuseteil 322 in Fig. 5 ist identisch ausgebildet wie der
zweite Gehäuseteil 322 in Fig. 2-4. Der nunmehr unten
liegende erste Gehäuseteil 321 stimmt im wesentlichen mit dem
Gehäuseteil 321 in Fig. 2-4 überein und ist nunmehr
dahingehend modifiziert, daß der Stützkörper 42 als ein
poröses, napfförmiges Sinterteil 58 ausgebildet ist. Die im
Durchmesser wesentlich größere und als Stufenbohrung
ausgeführte Entlüftungsbohrung 59 ist mit einem Spritzschutz
60 ausgestattet. Der Spritzschutz 60 wird mittels eines
Spritzdeckels 61 realisiert, der mit randseitig ausgeprägten
Sicken 62 auf einer in der Entlüftungsbohrung 59 radial
vorspringenden Ringschulter 63 aufliegt und mittels eines
Sprengrings 64 an der Ringschulter 63 festgelegt ist.
Zwischen dem Außenrand des Spritzdeckels 61 und der Innenwand
der Entlüftungsbohrung 59 verbleibt ein Ringspalt 65, durch
den Luft zum Stützkörper 42 hin durchtreten kann.
Die um 180° gegenüber dem Druckmittelspeicher in Fig. 2 und 3
gedrehte Einbaulage des Druckmittelspeichers 31 gemäß Fig. 5
gewährleistet eine verbesserte Entlüftbarkeit und
Befüllbarkeit des Speicherraums 35 bei der Befüllung der
Bremsanlage mit Druckmittel, da die Luft sich wegen ihrer
geringeren Dichte nach oben bewegt und somit nicht im
Speicherraum 35 verbleibt, sondern beim Befüllen
herausgefördert wird. Infolge der um 180° gedrehten
Einbaulage des Druckmittelspeichers 31 kann das in Fig. 2 und
3 dargestellte federlose Rückschlagventil 34 jedoch nicht
mehr verwendet werden. Um hier ebenfalls einen Schutz gegen
Totalausfall der Bremsanlage beim evtl. Bersten der Membran
41 zu gewährleisten, ist die Porengröße des porigen
Sinterteils 58 so gewählt, daß Luft problemlos hindurchtreten
kann, Druckmittel der Bremsanlage jedoch nicht. Dies wird
durch die Drosselwirkung der sehr kleinen
Strömungsquerschnitte in den Poren erreicht.
Claims (12)
1. Druckmittelspeicher für Fahrzeug-Bremsanlagen mit
automatischer Bremssteuerung, z. B. mit
Antriebsschlupfregeleinrichtung und/oder
Fahrzeugdynamikregelung, mit einem Gehäuse (32)das zwei
Anschlüsse (33, 34) zum Anschließen von
druckmittelführenden Leitungen der Bremsanlage und einen
die beiden Anschlüsse (33, 34) miteinander verbindenden
Speicherraum (35) aufweist, mit einer den Speicherraum
(35) begrenzenden, elastischen Membran (41), die
randseitig im Gehäuse (32) eingespannt ist, und mit
einem im Gehäuse (32) aufgenommenen, luftdurchlässigen
Stützkörper (42), der eine Stützfläche (43) zum
Abstützen der Membran (41) im drucklosen Zustand der
Bremsanlage und bei Bremsdruckeinsteuerung aufweist und
auf seiner von der Stützfläche (43) abgekehrten
Außenseite mit der Atmosphäre in Verbindung steht,
dadurch gekennzeichnet, daß die Stützfläche (43)
großflächig tief in den Stützkörper (42) eingezogen ist
und daß die Membran (41) im ungedehnten Zustand an der
Stützfläche (43) entlanggeführt ist.
2. Speicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Stützfläche (43) von der Innenkontur einer in den
Stützkörper (42) eingebrachten, topfförmigen Ausnehmung
(48) gebildet ist.
3. Speicher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die topfförmige Ausnehmung (48) eine kegelstumpfartige
Gestalt aufweist, wobei der Boden der Ausnehmung (48)
die durchmesserkleinere Stirnseite des Kegelstumpfs
darstellt.
4. Speicher nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch
gekennzeichnet, daß das Gehäuse (32) zweiteilig mit
durch den Speicherraum (35) verlaufender Trennebene (44)
ausgebildet ist, daß von der Trennebene (44) aus in den
einen Gehäuseteil (321) eine den Stützkörper (42)
formschlüssig aufnehmende erste Vertiefung (46) und in
den anderen Gehäuseteil (322) eine der ersten Vertiefung
(46) gegenüberliegende zweite Vertiefung (47)
eingebracht ist, die über in dem Gehäuseteil (322)
verlaufende Kanäle (36, 37) mit den beiden im Gehäuseteil
(322) ausgebildeten Anschlüssen (33, 34) verbunden ist.
5. Speicher nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die zweite Vertiefung (47) so bemessen ist, daß ein
Anlegen der Membran (41) am Grunde (471) der Vertiefung
(47) auch bei elastischer Dehnung der Membran (41)
zuverlässig ausgeschlossen ist, und daß die Kanäle
(36, 37) im Grunde (471) der Vertiefung (47) münden.
6. Speicher nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet,
daß der den Stützkörper (42) aufnehmende Gehäuseteil
(321) eine zur ersten Vertiefung (46) konzentrische, von
der Trennebene (44) aus eingebrachte Ringnut (49) und
die Membran (41) einen umlaufenden, in der Ringnut (49)
einliegenden Ringwulst (411) aufweist, und daß die
Membran (41) in der Trennebene (44) randseitig zwischen
den aneinanderliegenden Gehäuseteilen (321, 322) des
Gehäuses (32) eingespannt ist.
7. Speicher nach einem der Ansprüche 4-6, dadurch
gekennzeichnet, daß der Stützkörper (42) als
Kunststoffscheibe (50) ausgebildet ist, die eine
Mehrzahl von durchgehenden Axialbohrungen (51) aufweist,
die einerseits in der Stützfläche (43) und andererseits
in Radialnuten (52) münden, die in die von der
Stützfläche (43) abgekehrten Stirnfläche des
Stützkörpers (42) eingebracht und zentral miteinander
verbunden sind, und daß im Grunde (461) der ersten
Vertiefung (46) eine den Gehäuseteil (321)
durchdringende Entlüftungsbohrung (53) koaxial
angeordnet ist.
8. Speicher nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
die Axialbohrungen (51) nahe ihren Mündungen in der
Stützfläche (43) im Durchmesser reduziert sind und daß
die Mündungen in der Stützfläche (43) mit einer
Verrundung versehen sind.
9. Speicher nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet,
daß der den Stützkörper (42) aufnehmende Gehäuseteil
(321) in Einbaulage oben auf dem anderen Gehäuseteil
(322) liegt und daß in der Entlüftungsbohrung (53) ein
Ventilsitz (55) für eine in der Entlüftungsbohrung (53)
einliegende Ventilkugel (56) ausgebildet ist, deren
Durchmesser so bemessen ist, daß Luft den zwischen
Ventilkugel (56) und Bohrungswand der Entlüftungsbohrung
(53) verbleibenden Ringspalt (57) passiert, jedoch in
die Entlüftungsbohrung (53) einströmendes Druckmittel
wegen seiner Viskosität einen so starken Druckabfall im
Ringspalt (57) erzeugt, daß die Ventilkugel (56) nach
oben auf den Ventilsitz (55) gepreßt wird.
10. Speicher nach einem der Ansprüche 4-6, dadurch
gekennzeichnet, daß der die zweite Vertiefung (47) mit
Anschlüssen (33, 34) und Kanälen (36, 37) aufweisende
Gehäuseteil (322) in Einbaulage oben auf dem anderen
Gehäuseteil (321) aufliegt, daß der Stützkörper (42) als
poröses Sinterteil (58) ausgebildet ist, dessen
Porengröße so bemessen ist, daß Luft aber kein
Druckmittel hindurchzutreten vermag, und daß im Grunde
(461) der ersten Vertiefung (46) eine den Gehäuseteil
(321) durchdringende Entlüftungsbohrung (59) ausgebildet
ist.
11. Speicher nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß
die Entlüftungsbohrung (59) mit einem Spritzwasserschutz
(60) versehen ist.
12. Speicher nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß
der Spritzwasserschutz (60) einen in der
Entlüftungsbohrung (59) fixierten Spritzdeckel (61)
aufweist, der mit randseitig ausgeprägten Sicken (62)
auf einer radial vorspringenden Ringschulter (63) in der
Entlüftungsbohrung (59) aufliegt und einen Ringspalt
(65) zur Bohrungswand der Entlüftungsbohrung (59)
beläßt.
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DE1998150910 DE19850910A1 (de) | 1998-11-05 | 1998-11-05 | Druckmittelspeicher für Fahrzeug-Bremsanlagen |
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