DE19946415A1 - Geberzylinder - Google Patents
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Abstract
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Geberzylinder bereitgestellt, der umfaßt: einen Zylinder (11); einen gleitend in dem Zylinder vorgesehenen Kolben (3); eine auf einer inneren Umfangsfläche des Zylinders gehaltene ringförmige Napfdichtung (46); und einen in dem Kolben (13) ausgebildeten Ausgleichsdurchlaß (56). Der Kolben und der Zylinder definieren eine Druckkammer zur Erzeugen eines Flüssigkeitsdrucks vor dem Kolben, und der Zylinder und eine äußere Umfangsfläche des Kolbens definieren eine Flüssigkeitszuführkammer, die mit einem Ausgleichsbehälter in Verbindung steht. Die Napfdichtung ist derart ausgebildet, daß sie an der äußeren Umfangsfläche des Kolbens vorbeigleitet, um die Flüssigkeitszufuhr von der Druckkammer zu trennen. Der Ausgleichsdurchlaß stellt eine Verbindung zwischen der Druckkammer und der Flüssigkeitszuführkammer bereit. Auf der äußeren Umfangsfläche des Kolbens ist hinter dem Ausgleichsdurchlaß eine Steuerverjüngungsfläche (85) ausgebildet. Die Steuerverjüngungsfläche verjüngt sich zur Vorderseite des Kolbens und ist geeignet, gegen eine innere Umfangsfläche der Napfdichtung (46) anzuliegen.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Geberzylinder, der
einen Flüssigkeitsdruck zum Betreiben einer Bremsvorrichtung
erzeugt.
Als konventioneller Geberzylinder kann ein Geberzylinder
erwähnt werden, der in der nicht geprüften japanischen
Patentanmeldung mit der Veröffentlichungs-Nr. 2-136363
offenbart ist. Dieser Geberzylinder umfaßt einen Zylinder,
einen gleitend in dem Zylinder vorgesehenen Kolben, eine auf
einer inneren Umfangsfläche des Zylinders gehaltene
ringförmige Napfdichtung und ein in dem Kolben ausgebildeter
Ausgleichsdurchlaß. Der Kolben und der Zylinder definieren
eine Druckkammer zum Erzeugen eines Flüssigkeitsdrucks auf
der Seite, zu der sich der Kolben fortbewegt. Der Zylinder
und eine äußere Umfangsfläche des Kolbens definieren eine
Flüssigkeitszuführkammer, die mit einem Ausgleichsgefäß in
Verbindung steht. Die Napfdichtung ist ausgebildet, um an der
geraden äußeren Umfangsfläche des Kolbens vorbeizugleiten,
damit die Flüssigkeitszuführkammer von der Druckkammer
getrennt ist. Dar Ausgleichsdurchlaß weist zwei Öffnungen
auf. Eine der beiden Öffnungen öffnet sich in die äußere
Umfangsfläche des Kolbens, während die andere Öffnung immer
zur Druckkammer offen ist. Folglich ist der
Ausgleichsdurchlaß geeignet, eine Verbindung zwischen der
Druckkammer und der Flüssigkeitszuführkammer bereitzustellen.
Bei diesem Geberzylinder muß sich der Kolben von seiner
Anfangsposition zu der Position, in der der
Ausgleichsdurchlaß durch eine Napfdichtung verschlossen ist,
um eine große Entfernung (Leerhub) bewegen (oder
fortbewegen). Aufgrund der Begrenzung der Größenordnung des
Leerhubs kann der Ausgleichsdurchlaß des Kolbens bei der
Anfangsposition nicht ausreichend von einem hinteren
Endabschnitt der Napfdichtung nach hinten versetzt werden,
was es schwierig gestaltet, den Ausgleichsdurchlaß mit der
Flüssigkeitszuführkammer in ausreichend hohem Ausmaß in
Verbindung zu bringen.
Es ist folglich ein zugrundeliegendes technisches Problem der
vorliegenden Erfindung, einen Geberzylinder bereitzustellen,
der vorteilhafterweise in Verbindung mit einem
Bremssteuersystem verwendet werden kann, ohne den Leerhub
eines Kolbens zu erhöhen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Geberzylinder
bereitgestellt, der einen Zylinder, einen gleitend in dem
Zylinder vorgesehenen Kolben, eine auf einer inneren
Umfangsfläche des Zylinders gehaltene ringförmige
Napfdichtung und einen in dem Kolben ausgebildeten
Ausgleichsdurchlaß umfaßt. Der Kolben und der Zylinder
definieren eine Druckkammer zum Erzeugen eines
Flüssigkeitsdrucks vor dem Kolben, und der Zylinder und eine
äußere Umfangsfläche des Kolbens definieren eine
Flüssigkeitszuführkammer, die mit einem Ausgleichsgefäß in
Verbindung steht. Die Napfdichtung ist ausgebildet, um an der
äußeren Umfangsfläche des Kolbens vorbeizugleiten, um die
Flüssigkeitszuführkammer von der Druckkammer zu trennen. Der
Ausgleichsdurchlaß weist zwei Öffnungen auf; eine der beiden
Öffnungen ist zu der äußeren Umfangsfläche des Kolbens offen,
deren Öffnung ist stetig zur Druckkammer offen, so daß sie
geeignet ist, eine Verbindung zwischen der Druckkammer und
der Flüssigkeitszuführkammer bereitzustellen. Auf der äußeren
Umfangsfläche des Kolbens ist hinter der sich in die äußere
Umfangsfläche des Kolbens öffnenden Öffnung des
Ausgleichsdurchlasses eine Steuerverjüngungsfläche
ausgebildet. Die Steuerverjüngungsfläche verjüngt sich zu der
Vorderseite des Kolbens und ist geeignet, gegen eine innere
Umfangsfläche der Napfdichtung anzuliegen.
Wie zuvor erwähnt, ist bei dem Geberzylinder der vorliegenden
Erfindung eine sich zur Vorderseite des Kolbens verjüngende
Steuerverjüngungsfläche auf der äußeren Umfangsfläche des
Kolbens hinter der Öffnung des Ausgleichsdurchlasses derart
ausgebildet, daß sie geeignet ist, gegen die innere
Umfangsfläche der Napfdichtung anzuliegen. Durch diese
Anordnung liegt dann, wenn sich der Kolben fortbewegt, die
Steuerverjüngungsfläche gegen die innere Umfangsfläche eines
hinteren Endabschnitts der Napfdichtung derart an, daß die
Napfdichtung entlang der Steuerverjüngungsfläche komprimiert
wird, um einen Innendurchmesser der Napfdichtung zu erhöhen.
Wenn die Napfdichtung entlang der Steuerverjüngungsfläche
komprimiert wird, erreicht ein Oberflächendruck zwischen der
Napfdichtung und dem Kolben ein lokales Maximum. Folglich
wurde es erstmals möglich, die Druckkammer von der
Flüssigkeitszuführkammer abzudichten, indem ein ausreichend
hoher Oberflächendruck auf dem hinteren Endabschnitt der
Napfdichtung erzeugt wird, um mittels des Kolbens eine
Bremsflüssigkeit in der Druckkammer mit Druck zu
beaufschlagen, um hierdurch einen Flüssigkeitsdruck zu
erzeugen.
Da der ausreichend hohe Druck zum Abdichten der Druckkammer
von der Flüssigkeitszuführkammer durch die
Steuerverjüngungsfläche auf dem hinteren Endabschnitt der
Napfdichtung erzeugt werden kann, ist es ausreichend, wenn
lediglich die sich in die äußere Umfangsfläche des Kolbens
öffnende Öffnung des Ausgleichsdurchlasses vor der
Steuerverjüngungsfläche angeordnet ist. Folglich kann der
Ausgleichsdurchlaß des Kolbens in seiner Anfangsposition
hinter der Napfdichtung angeordnet werden, ohne den Leerhub
zu erhöhen, so daß ein ausreichend hoher Öffnungsgrad des
Ausgleichsdurchlasses relativ zur Flüssigkeitszuführkammer
(oder das Ausmaß der Verbindung dazwischen) zufriedenstellend
sichergestellt werden kann.
Bei dem zuvor erwähnten Geberzylinder kann eine Ausnehmung
auf der äußeren Umfangsfläche des Kolbens derart ausgebildet
sein, daß die Öffnung des Ausgleichsdurchlasses in der
äußeren Umfangsfläche des Kolbens in der Ausnehmung
ausgebildet ist, und die Steuerverjüngungsfläche in der
Ausnehmung hinter der Öffnung des Ausgleichsdurchlasses
ausgebildet ist.
Wenn die Steuerverjüngungsfläche in der Ausnehmung hinter der
Öffnung des Ausgleichsdurchlasses ausgebildet ist, wird die
Querschnittsfläche eines Strömungspfads in der
Flüssigkeitszuführkammer auf der Seite des
Ausgleichsdurchlasses groß.
Die vorstehenden und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile
der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden
ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen
besser hervorgehen, wenn sie in Verbindung mit den
beigefügten Zeichnungen berücksichtigt werden.
Fig. 1 zeigt eine Anordnung eines Geberzylinders gemäß
einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 ist eine vergrößerte Querschnittansicht eines Teils
des Geberzylinders, die einen
Verbindungsschaltabschnitt zeigt.
Fig. 3 ist eine vergrößerte Querschnittansicht des
Verbindungsschaltabschnitts, die die Bedingung
einer Oberflächendruckverteilung auf eine
Napfdichtung zeigt, wenn sich ein Kolben
fortbewegt.
Fig. 4 ist eine vergrößerte Querschnittansicht des
Verbindungsschaltabschnitts, die einen weiteren
Zustand der Oberflächendruckverteilung auf der
Napfdichtung zeigt, wenn sich der Kolben
fortbewegt.
Fig. 5 ist eine vergrößerte Querschnittansicht des
Verbindungsschaltabschnitts, die einen zusätzlichen
Zustand der Oberflächendruckverteilung auf der
Napfdichtung zeigt, wenn sich der Kolben
fortbewegt.
Fig. 6 ist eine vergrößerte Querschnittansicht des
Verbindungsschaltabschnitts, die einen nochmals
weiteren Zustand der Oberflächendruckverteilung auf
der Napfdichtung zeigt, wenn sich der Kolben
fortbewegt.
Fig. 7 ist eine vergrößerte Querschnittansicht des
Verbindungsschaltabschnitts, die einen Zusammenhang
zwischen einem Leerhub des Kolbens und einem
Ausgleichsdurchlaß zeigt.
Fig. 8 ist eine vergrößerte Querschnittansicht eines Teils
des Geberzylinders, die ein weiteres Beispiel des
Verbindungsschaltabschnitts zeigt.
Fig. 9 ist eine vergrößerte Querschnittansicht eines Teils
des Geberzylinders, die ein zusätzliches Beispiel
des Verbindungsschaltabschnitts zeigt.
Fig. 10 ist eine vergrößerte Querschnittansicht eines Teils
des Geberzylinders, die ein wiederum weiteres
Beispiel des Verbindungsschaltabschnitts zeigt.
Fig. 11 ist eine vergrößerte Querschnittansicht eines Teils
des Geberzylinders, die ein nochmals weiteres
Beispiel des Verbindungsschaltabschnitts zeigt.
Fig. 12 ist eine Querschnittansicht eines konventionellen
Geberzylinders.
Fig. 13 ist eine vergrößerte Querschnittansicht eines
wesentlichen Teils des Geberzylinders der Fig. 12,
die einen Zustand der Oberflächendruckverteilung
auf einer Napfdichtung zeigt.
Fig. 14 ist eine vergrößerte Querschnittansicht eines
wesentlichen Teils des Geberzylinders der Fig. 12.
Bevor ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
erläutert werden wird, wird zum leichteren Verständnis der
vorliegenden Erfindung der zuvor erwähnte Geberzylinder der
nicht geprüften japanischen Patentanmeldung mit
Veröffentlichungs-Nr. 2-136363 ausführlich erläutert.
Wie in Fig. 12 gezeigt, umfaßt dieser Geberzylinder einen
Zylinder 111, einen gleitend in dem Zylinder 111 vorgesehenen
Kolben 113, eine auf einer Innenumfangsfläche des Zylinders
111 bewirkte ringförmige Napfdichtung 115 und einen in dem
Kolben 113 ausgebildeten Ausgleichsdurchlaß 116. Der Kolben
113 und der Zylinder 111 definieren eine Druckkammer 112, um
auf der Seite, zu der der Kolben sich bewegt (in Fig. 2 die
linke Seite), einen Flüssigkeitsdruck zu erzeugen. Der
Zylinder 111 und eine Außenumfangsfläche des Kolbens 113
definieren eine mit einem (nicht dargestellten)
Ausgleichsgefäß kommunizierende Flüssigkeitszuführkammer 114.
Die Napfdichtung 115 ist derart ausgebildet, daß sie an der
geraden Außenumfangsfläche des Kolbens 113 entlanggleiten
kann, um die Flüssigkeitszuführkammer 114 von der Druckkammer
112 zu trennen. Der Ausgleichsdurchlaß 116 weist zwei
Öffnungen auf. Eine der beiden Öffnungen ist zur
Außenumfangsfläche des Kolbens 113 geöffnet. Die andere
Öffnung ist immer zur Druckkammer 112 geöffnet. Folglich ist
der Ausgleichsdurchlaß 116 dazu geeignet, eine Verbindung
zwischen der Druckkammer 112 und der Flüssigkeitszuführkammer
114 bereitzustellen. In diesem Geberzylinder, wie durch X0 in
Fig. 13 bezeichnet, weist ein Oberflächendruck zwischen der
Napfdichtung 115 und dem Kolben 113 auf der Vorderseite eine
Spitze auf, betrachtet in der Bewegungsrichtung des Kolbens
113. Wie mittels der durchgezogenen Linien in Fig. 14
bezeichnet, stellt in einem Anfangszustand des Kolbens 113,
in dem der Kolben 113 bei seiner anfänglichen Position am
weitesten von der Druckkammer 112 weg angeordnet ist, der
Ausgleichsdurchlaß 116 eine Verbindung zwischen der
Druckkammer 112 und der Flüssigkeitszuführkammer 114 bereit.
Wenn der Kolben 113 sich zu der Seite der Druckkammer 112
fortbewegt und der Ausgleichsdurchlaß 116 eine
vorherbestimmte Position in der Nähe der Position der
Oberflächendruckspitze auf der Napfdichtung 115 überschritten
hat, wie durch die zweifach strichpunktierten Linien in
Fig. 14 gezeigt, ist die Druckkammer 112 vollständig von der
Flüssigkeitszuführkammer 114 abgedichtet, so daß der Kolben
113 eine Bremsflüssigkeit in der Druckkammer 112 mit Druck
beaufschlägt, um hierdurch den Flüssigkeitsdruck zu erzeugen.
In dem Geberzylinder ist ein sogenannter Leerhub A des
Kolbens 113 von der Anfangsposition zu der Position für den
Beginn der Flüssigkeitsdruckerzeugung aus dem Gesichtspunkt
des Bremsgefühls in einem Fahrzeug derart bestimmt, daß er
einen Wert innerhalb eines gewissen Bereichs (A = ca. 1,2 mm
bis 1,5 mm) aufweist. Folglich muß die Anfangsposition des
Kolbens 113 auf eine Position eingestellt werden, die um eine
Entfernung von der vorherbestimmten Position in der Nähe der
Lage der Oberflächendruckspitze auf der Napfdichtung 115 weg
liegt, die dem Leerhub A entspricht. Wenn die Anfangsposition
des Kolbens 113 auf die zuvor erwähnte Weise eingestellt
wird, wird bei dem zuvor erwähnten Geberzylinder ein großer
Teil einer Öffnung 117 des Ausgleichsdurchlasses 116 des
Kolbens 113 durch einen hinteren Endabschnitt der
Napfdichtung 115 verschlossen, so daß der Öffnungsgrad des
Ausgleichsdurchlasses 116 relativ zur
Flüssigkeitszuführkammer 114 (oder der Betrag der
Kommunikation dazwischen) nicht zufriedenstellend ist. Wenn
der Geberzylinder mit einem Bremssteuersystem, wie
beispielsweise einem Antischlupfsystem, einer
Traktionssteuervorrichtung oder dergleichen kombiniert wird
und die Bremsflüssigkeit für die Traktionssteuerung positiv
oder aktiv durch ein mit der Druckkammer kommunizierendes
Rohr gesaugt wird, ist es folglich schwierig, daß die
Bremsflüssigkeit von dem Ausgleichsbehälter zur Druckkammer
strömt, was folglich den Geberzylinder zur Benutzung mit dem
Bremssteuersystem ungeeignet macht.
Im Nachfolgenden wird unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 11
ein Geberzylinder gemäß einer Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung beschrieben, so wie er bevorzugt als
Hauptbremszylinder eines Fahrzeugs eingesetzt wird.
Fig. 1 zeigt eine Anordnung eines Geberzylinders 10. In
Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen 11 einen Zylinder von im
allgemeinen zylindrischer Form. Der Zylinder 11 weist einen
offenen Endabschnitt und einen geschlossenen Endabschnitt
auf, der dem offenen Endabschnitt gegenüberliegt. Ein
Primärkolben 12 ist in dem Zylinder 11 gleitend auf der Seite
des offenen Endabschnitts (in Fig. 1 der rechten Seite)
vorgesehen. Ein Sekundärkolben 13 ist gleitend in dem
Zylinder 11 an der Seite des geschlossenen Endabschnitts (in
Fig. 1 auf der linken Seite) dem Primärkolben
gegenüberliegend vorgesehen.
Bezugszeichen 14 bezeichnet einen Anfangsspiel-
Erhaltungsmechanismus, der zwischen dem Primärkolben 12 und
dem Sekundärkolben 13 vorgesehen ist. Der Anfangsspiel-
Erhaltungsmechanismus 14 bestimmt ein Spiel zwischen dem
Primärkolben 12 und dem Sekundärkolben 13 in einem
Anfangszustand, in dem von einem Bremspedal (in Fig. 1 von
der rechten Seite) keine Betätigung erfolgt - obgleich das
Bremspedal nicht dargestellt ist. Im folgenden wird die
Position von jedem der jeweiligen Teile des Primärkolbens 12
und des Sekundärkolbens 13 in dem Anfangszustand mit
"Anfangsposition" bezeichnet. Bezugszeichen 15 bezeichnet
einen zwischen dem Sekundärkolben 13 und dem geschlossenen
Endabschnitt des Zylinders 11 vorgesehenen Anfangsspiel-
Erhaltungsmechanismus. Der Anfangsspiel-Erhaltungsmechanismus
15 bestimmt ein Spiel zwischen dem Sekundärkolben 13 und dem
geschlossenen Endabschnitt des Zylinders 11 in dem
Anfangszustand, in dem von dem Bremspedal keine Betätigung
erfolgt. Der Primärkolben 12, der Sekundärkolben 13 und der
Zylinder 11 definieren eine Primärdruckkammer 16. Der
Sekundärkolben 13 und der geschlossene Endabschnitt des
Zylinders 11 definieren eine Sekundärdruckkammer 17. Bei dem
Geberzylinder 10 wird eine auf das Bremspedal aufgebrachte
Fußkraft durch beispielsweise einen Bremskraftverstärker
verstärkt, und wird auf eine Seite des Primärkolbens 12
aufgebracht, die von dem Sekundärkolben 13 entfernt ist.
Folglich bewegt sich der Primärkolben 12 zur Seite der
Primärdruckkammer 16 (in den Zeichnungen zur linken Seite),
und der Sekundärkolben 13 bewegt sich zur Seite der
Sekundärdruckkammer 17 (in den Zeichnungen zur linken Seite)
Wenn die Fußkraft gelöst wird, bewegen sich der Primärkolben
12 und der Sekundärkolben 13 zu der entsprechend der
Primärdruckkammer 16 und der Sekundärdruckkammer 17
gegenüberliegenden Seite (in den Zeichnungen nach rechts). Im
folgenden bezeichnet "Vorder-" eine Seite, zu der sich der
Primärkolben 12 und der Sekundärkolben 13 bewegen, wenn die
Fußkraft aufgebracht wird, und "Hinter-" oder "Rück-"
bezeichnet eine Seite, zu der sich der Primärkolben 12 und
der Sekundärkolben 13 bewegen, wenn die Fußkraft gelöst
wurde.
Der Zylinder 11 umfaßt: ein erstes Element 21, das einen
Vorderabschnitt einer Zylinderbohrung 20 bildet, in der der
Primärkolben 12 und der Sekundärkolben 13 vorgesehen sind;
ein zweites Element 22, das im wesentlichen ringförmig ist
und in dem ersten Element 21 so dicht wie möglich an einem
geschlossenen Endabschnitt des ersten Elements 21 derart
befestigt ist, daß es koaxial zur Zylinderbohrung 20 liegt;
ein drittes Element 23, das im wesentlichen in der Form einer
ringförmigen Platte ist und in dem ersten Element 21
benachbart zu einer Rückseite des zweiten Elements 22 derart
angebracht ist, daß es koaxial zur Zylinderbohrung 20 liegt;
ein viertes Element 24 von im wesentlichen zylindrischer
Form, das in dem ersten Element 21 benachbart zu einer
Rückseite des dritten Elements 23 angebracht ist und einen
Zwischenabschnitt der Zylinderbohrung 20 bildet; ein fünftes
Element 25 von im wesentlichen zylindrischer Form, das an
einer Rückseite des vierten Elements 24 derart vorgesehen
ist, daß es koaxial zur Zylinderbohrung 20 liegt; und ein
sechstes Element 26 von im wesentlichen zylindrischer Form,
das mit einer Innenseite des ersten Elements 21 im
Gewindeeingriff steht, während es außerhalb des vierten
Elements 24 und des fünften Elements 25 vorgesehen ist und
den hintersten Abschnitt der Zylinderbohrung 20 bildet.
In dem ersten Element 21 ist ein Befestigungsabschnitt 28 zum
Befestigen eines (nicht dargestellten) Ausgleichsgefäßes
ausgebildet. Zwei Flüssigkeitsdurchlässe 29 und 30 sind in
dem Befestigungsabschnitt 28 ausgebildet. Die
Flüssigkeitsdurchlässe 29 und 30 sind in der Längsrichtung
des Zylinders angeordnet. Wenn das Ausgleichsgefäß befestigt
wird, sind die Flüssigkeitsdurchlässe 29 und 30 individuell
mit dem Ausgleichsgefäß verbunden.
Der vordere Flüssigkeitsdurchlaß 29 steht immer mit einem
Flüssigkeitsdurchlaß 32 in Verbindung, der sich radial durch
das zweite Element 22 erstreckt. Ein ringförmiger
Stufenabschnitt 33 ist auf einer inneren Umfangsfläche des
zweiten Elements 22 ausgebildet. Der Stufenabschnitt 33 weist
einen Durchmesser auf, der größer ist als der
Außendurchmesser des Sekundärkolbens 13. Folglich wird durch
den Stufenabschnitt 33 des zweiten Elements 22 eine
Außenumfangsfläche des Sekundärkolbens 13 und das dritte
Element 23 eine ringförmige Flüssigkeitszuführkammer 34
gebildet. Der Flüssigkeitsdurchlaß 32 öffnet sich zu einer
inneren Umfangsseite des Stufenabschnitts 33, so daß der
Flüssigkeitsdurchlaß 32 immer mit der
Flüssigkeitszuführkammer 34 in Verbindung steht.
Der andere Flüssigkeitsdurchlaß 30 steht immer mit einem
Flüssigkeitsdurchlaß 36 in Verbindung, der sich radial durch
das vierte Element 24 erstreckt. Der Flüssigkeitsdurchlaß 36
steht immer mit einem Flüssigkeitsdurchlaß 37 in Verbindung,
der sich radial durch das fünfte Element 25 erstreckt. Auf
einer inneren Umfangsfläche des fünften Elements 25 ist ein
ringförmiger Stufenabschnitt 38 ausgebildet. Der
Stufenabschnitt 38 weist einen Durchmesser auf, der größer
ist als ein Außendurchmesser des Primärkolbens 12. Folglich
wird durch den Stufenabschnitt 38 des fünften Elements 25 und
eine äußere Umfangsfläche des Primärkolbens 12 eine
ringförmige Flüssigkeitszuführkammer 39 gebildet. Der
Flüssigkeitsdurchlaß 37 öffnet sich auf einer
Innenumfangsseite des Stufenabschnitts 38, so daß der
Flüssigkeitsdurchlaß 37 immer mit der
Flüssigkeitszuführkammer 39 in Verbindung steht.
In dem vierten Element 24 ist eine Flüssigkeitskammer 41
ausgebildet. Die Flüssigkeitskammer 41 steht mit der
Primärdruckkammer 16 durch einen Spalt zwischen dem
Sekundärkolben 13 und dem vierten Element 24 in Verbindung.
Ein Vorderabschnitt des vierten Elements 24 umfaßt
ringförmige Dichtelemente 42 und 43, die auf einer äußeren
Umfangswand von ihm vorgesehen sind. Die Dichtelemente 42 und
43 verhindern, daß die Flüssigkeitskammer 41 mit dem
Flüssigkeitsdurchlaß 29 und dem Flüssigkeitsdurchlaß 30 durch
einen Spalt zwischen dem ersten Element 21 und dem vierten
Element 24 in Verbindung steht.
Das sechste Element 26 umfaßt ein ringförmiges Dichtelement
44, das auf einer äußeren Umfangsfläche von ihm vorgesehen
ist. Das Dichtelement 44 verhindert, daß der
Flüssigkeitsdurchlaß 30 mit der Außenseite durch einen Spalt
zwischen dem ersten Element 21 und dem sechsten Element 26 in
Verbindung steht.
Ein ringförmiges Dichtelement 45 ist innerhalb eines Raums
vorgesehen, der durch das vierte Element 24, das dritte
Element 23 und den Sekundärkolben 13 definiert ist. Das
Dichtelement 45 weist einen U-förmigen Querschnitt auf,
betrachtet in einer Ebene, die seine Achse enthält. Das
Dichtelement 45 verhindert eine Verbindung zwischen der
Flüssigkeitszuführkammer 34 und der Flüssigkeitskammer 41
durch den Spalt zwischen dem Sekundärkolben 13 und dem
vierten Element 24. Eine Öffnung in dem Querschnitt des
Dichtelements 45 ist auf der Seite der Flüssigkeitskammer 41
angeordnet.
Eine ringförmige Napfdichtung 46 mit einem im wesentlichen
U-förmigen Querschnitt, betrachtet in einer Ebene, die ihre
Achse enthält, ist innerhalb eines Raums gehalten, der durch
eine Innenumfangsfläche des ersten Elements 21, das zweite
Element 22 und den Sekundärkolben 13 definiert ist. Die
Napfdichtung 46 ist ausgebildet, um an der äußeren
Umfangsfläche des Sekundärkolbens 13 derart vorbeizugleiten,
daß eine Verbindung zwischen der Flüssigkeitszuführkammer 34
und der Sekundärdruckkammer 17 durch einen Spalt zwischen dem
Sekundärkolben 13 und dem ersten Element 21 verhindert ist,
d. h. daß die Flüssigkeitszuführkammer 34 von der
Sekundärdruckkammer 17 getrennt ist. Eine Öffnung im
Querschnitt der Napfdichtung 46 ist auf der Seite der
Sekundärdruckkammer 17 angeordnet.
Ein ringförmiges Dichtelement 48 ist innerhalb eines Raums
vorgesehen, der durch das sechste Element 26, das fünfte
Element 25 und den Primärkolben 12 definiert ist. Das
Dichtelement 48 weist einen U-förmigen Querschnitt auf,
betrachtet in einer Ebene, die seine Achse enthält. Das
Dichtelement 48 verhindert, daß die Flüssigkeitszuführkammer
39 durch einen Spalt zwischen dem Primärkolben 12 und dem
sechsten Element 26 in Verbindung mit der Außenseite steht.
Eine Öffnung in dem Querschnitt des Dichtelements 48 ist auf
der Seite der Flüssigkeitszuführkammer 39 angeordnet.
Eine ringförmige Napfdichtung 49 mit einem U-förmigen
Querschnitt, betrachtet in einer Ebene, die ihre Achse
enthält, ist innerhalb eines Raums gehalten, der durch eine
innere Umfangsfläche des vierten Elements 24, das fünfte
Element 25 und den Primärkolben 12 definiert ist. Die
Napfdichtung 49 ist ausgebildet, um an der Außenumfangsfläche
des Primärkolbens 12 derart vorbeizugleiten, daß eine
Verbindung zwischen der Flüssigkeitszuführkammer 39 und der
Primärdruckkammer 16 durch einen Spalt zwischen dem
Primärkolben 12 und dem vierten Element 24 verhindert ist,
d. h. daß die Flüssigkeitszuführkammer 39 von der
Primärdruckkammer 16 getrennt ist. Eine Öffnung in dem
Querschnitt der Napfdichtung 49 ist auf der Seite der
Primärdruckkammer 16 angeordnet.
An einem Vorderabschnitt des Sekundärkolbens 13 ist eine
Bohrung 51 axial ausgebildet. Der Anfangsspiel-
Erhaltungsmechanismus 15 ist in der Bohrung 51 vorgesehen.
Der Anfangsspiel-Erhaltungsmechanismus 15 umfaßt:
Ein gegen den geschlossenen Endabschnitt des Zylinders 11 anliegendes Rückhalteelement 52; eine gleitend in dem Rückhalteelement 52 auf der Seite des Sekundärkolbens 13 derart vorgesehene Verbindungsstrebe 53, daß sie um einen vorherbestimmten begrenzten Betrag auf den Sekundärkolben 13 zu bewegt werden kann; ein an der Verbindungsstrebe 53 an der Seite des Sekundärkolbens 13 befestigtes und an einer Unterwand der Bohrung 51 des Sekundärkolbens 13 anliegendes Rückhalteelement 54; und eine Feder 55, die das Rückhalteelement 52 und das Rückhalteelement 54 in entgegengesetzter Richtung relativ zueinander vorspannt. Wenn von dem Primärkolben 12 auf den Sekundärkolben 13 keine Betätigung erfolgt, sind aufgrund der Wirkung der Vorspannkraft der Feder 55 das Rückhalteelement 52 und das Rückhalteelement 54 um einen Betrag voneinander beabstandet, der durch die Verbindungsstrebe 53 als Begrenzung bestimmt ist. Das Spiel zwischen dem Sekundärkolben 13 und dem geschlossenen Endabschnitt des Zylinders 11 ist in diesem Fall eingestellt, so daß es einen vorherbestimmten Wert aufweist.
Ein gegen den geschlossenen Endabschnitt des Zylinders 11 anliegendes Rückhalteelement 52; eine gleitend in dem Rückhalteelement 52 auf der Seite des Sekundärkolbens 13 derart vorgesehene Verbindungsstrebe 53, daß sie um einen vorherbestimmten begrenzten Betrag auf den Sekundärkolben 13 zu bewegt werden kann; ein an der Verbindungsstrebe 53 an der Seite des Sekundärkolbens 13 befestigtes und an einer Unterwand der Bohrung 51 des Sekundärkolbens 13 anliegendes Rückhalteelement 54; und eine Feder 55, die das Rückhalteelement 52 und das Rückhalteelement 54 in entgegengesetzter Richtung relativ zueinander vorspannt. Wenn von dem Primärkolben 12 auf den Sekundärkolben 13 keine Betätigung erfolgt, sind aufgrund der Wirkung der Vorspannkraft der Feder 55 das Rückhalteelement 52 und das Rückhalteelement 54 um einen Betrag voneinander beabstandet, der durch die Verbindungsstrebe 53 als Begrenzung bestimmt ist. Das Spiel zwischen dem Sekundärkolben 13 und dem geschlossenen Endabschnitt des Zylinders 11 ist in diesem Fall eingestellt, so daß es einen vorherbestimmten Wert aufweist.
In dem Sekundärkolben 13 ist in der Nähe seines
Vorderendabschnitts ein Ausgleichsdurchlaß 56 ausgebildet.
Der Ausgleichsdurchlaß 56 erstreckt sich radial von der
Bohrung 51 zur Außenumfangsfläche des Sekundärkolbens 13, so
daß er immer zu der Sekundärdruckkammer 17 geöffnet ist. Des
weiteren ist der Ausgleichsdurchlaß 56 dazu geeignet, eine
Verbindung zwischen der Sekundärdruckkammer 17 und der
Flüssigkeitszuführkammer 34 herzustellen, in Abhängigkeit von
der Position des Sekundärkolbens 13.
An dem Rückabschnitt des Primärkolbens 12 ist eine Bohrung 58
axial ausgebildet. Ein Ausgangsstößel des (nicht
dargestellten) Bremskraftverstärkers wird in der Bohrung 58
aufgenommen. Die auf das Bremspedal aufgebrachte Fußkraft
wird durch den Bremskraftverstärker verstärkt und über den
Ausgangsstößel auf den Primärkolben 12 aufgebracht.
Eine Bohrung 59 ist axial an einem Vorderabschnitt des
Primärkolbens ausgebildet. Der Anfangsspiel-
Erhaltungsmechanismus 14 ist in der Bohrung 59 vorgesehen.
Der Anfangsspiel-Erhaltungsmechanismus 14 umfaßt: ein gegen
eine Rückseite des Sekundärkolbens 13 anliegendes
Rückhalteelement 60; eine gleitend in dem Rückhalteelement 60
auf der Seite des Primärkolbens 12 derart vorgesehene
Verbindungsstrebe 61, daß sie um einen vorherbestimmten
begrenzten Betrag auf den Primärkolben 12 zu bewegt werden
kann; ein an der Verbindungsstrebe 61 an der Seite des
Primärkolbens 12 befestigtes und gegen eine Unterwand der
Bohrung 59 des Primärkolbens 12 anliegendes Rückhalteelement
62; und eine Feder 63, die das Rückhalteelement 63 und das
Rückhalteelement 62 in relativ zueinander entgegengesetzte
Richtungen vorspannt. Wenn von dem Bremspedal auf den
Primärkolben 12 keine Betätigung erfolgt, werden das
Rückhalteelement 60 und das Rückhalteelement 62 aufgrund der
Wirkung der Vorspannkraft der Feder 63 voneinander um einen
Betrag beabstandet, der durch die Verbindungsstrebe 61 als
Begrenzung bestimmt ist. Das Spiel zwischen dem Primärkolben
12 und dem Sekundärkolben 12 ist in diesem Zustand
eingestellt, so daß es einen vorherbestimmten Wert aufweist.
Folglich sind die Anfangspositionen des Primärkolbens 12 und
des Sekundärkolbens 13 auf vorherbestimmte Positionen
eingestellt.
In dem Primärkolben 12 ist in der Nähe seines
Vorderendabschnitts ein Ausgleichsdurchlaß 64 ausgebildet.
Der Ausgleichsdurchlaß 64 erstreckt sich radial von der
Bohrung 59 zur Außenumfangsfläche des Primärkolbens 12, so
daß er immer zu der Primärdruckkammer 16 offen ist. Des
weiteren ist der Ausgleichsdurchlaß 64 dazu geeignet, eine
Verbindung zwischen der Primärdruckkammer 16 und der
Flüssigkeitszuführkammer 39 herzustellen, in Abhängigkeit von
der Position dem Primärkolbens 12.
In der Nähe des Ausgleichsdurchlasses 56 des Sekundärkolbens
13 ist ein Verbindungsschaltabschnitt 66 vorgesehen, der die
Napfdichtung 46 umfaßt. Ein die Napfdichtung 49 umfassender
Verbindungsschaltabschnitt 67, der ähnlich zu dem
Verbindungsschaltabschnitt 66 ist, ist in der Nähe des
Ausgleichsdurchlasses 64 des Primärkolbens 12 vorgesehen.
Im folgenden wird beispielhaft der Verbindungsschaltabschnitt
66 in der Nähe des Ausgleichsdurchlasses 56 des
Sekundärkolbens 13 betrachtet und unter Bezugnahme auf die
Fig. 2 erläutert.
Eine Bohrung großen Durchmessers 69, die einen Durchmesser
aufweist, der größer als der der Zylinderbohrung 20 ist, und
die koaxial zur Zylinderbohrung 20 liegt, ist auf einer
Innenumfangsfläche eines Vorderabschnitt des ersten Elements
21 ausgebildet. Ein ringförmiger Vorsprung 70 ist derart
ausgebildet, daß er sich axial und von einer Unterwand der
Bohrung großen Durchmessers 69 nach hinten erstreckt. Eine
Unterfläche 71 ist auf der Seite der äußeren Umfangsfläche
des ersten Elements 21 relativ zum Vorsprung 70 ausgebildet,
und eine Unterfläche 72 ist auf der Seite der inneren
Umfangsfläche des ersten Elements 21 relativ zum Vorsprung 70
ausgebildet. Es wird angemerkt, daß die Unterfläche 71
relativ zur Unterfläche 72 weiter zur Vorderseite des
Zylinders 11 angeordnet ist.
Das zweite Element 22 ist in der Bohrung großen Durchmessers
69 des ersten Elements 21 vorgesehen. Die Napfdichtung 46
wird zwischen dem ersten Element 21 und dem zweiten Element
22 gehalten.
Die Napfdichtung 46 umfaßt einen Unterabschnitt 74, im
wesentlichen in der Form einer ringförmigen Platte, einen von
dem Unterabschnitt 74 in eine Richtung auf der Seite der
inneren Umfangsfläche des Unterabschnitts 74 vorspringenden,
ringförmigen inneren Lippenabschnitt 75, und einen
ringförmigen äußeren Lippenabschnitt 76, der von dem
Unterabschnitt 74 in derselben Richtung wie die des inneren
Lippenabschnitts 75 auf einer Seite der äußeren Umfangsfläche
des Unterabschnitts 74 vorsteht. Bei der Napfdichtung 46 ist
der innere Lippenabschnitt 75 geringfügig derart angeschrägt,
daß er in einem freien Zustand, in dem keine äußere Kraft
aufgebracht wird, einen zu seinem vorspringenden Ende
absinkenden Durchmesser aufweist, und der äußere
Lippenabschnitt 76 ist derart geringfügig angeschrägt, daß er
einen in dem freien Zustand zu seinem vorspringenden Ende
ansteigenden Durchmesser aufweist. Im einzelnen weist der
innere Lippenabschnitt 75 eine
Innenumfangsgleitberührungsfläche 77 auf, die derart
geringfügig schräg ist, daß sie einen zum vorspringenden Ende
des inneren Lippenabschnitts 75 absinkenden Durchmesser
aufweist, und ebenfalls eine angefaste Oberfläche 78
aufweist, die kontinuierlich mit der Gleitberührungsfläche 77
auf der Seite des vorspringenden Endes des inneren
Lippenabschnitts 75 ist. Die angefaste Oberfläche 78 ist
derart geringfügig schräg, daß sie einen zu dem
vorspringenden Ende des inneren Lippenabschnitts 75
ansteigenden Durchmesser aufweist.
Die Napfdichtung 46 wird zwischen dem ersten Element 21 und
dem zweiten Element 22 derart gehalten, daß der
Unterabschnitt 74 gegen das zweite Element 22 anliegt, und
der Vorsprung 70 des ersten Elements 21 zwischen den inneren
Lippenabschnitt 75 und dem äußeren Lippenabschnitt 76
angeordnet ist.
Ein Vorderabschnitt des Stufenabschnitts 33 auf der inneren
Umfangsfläche das zweiten Elements 22 umfaßt eine geneigte
Oberfläche 80. Der Durchmesser der geneigten Oberfläche 80
ist geringfügig größer als ein Innendurchmesser eines
hinteren Endabschnitts der Napfdichtung 46 und steigt in die
Richtung nach hinten allmählich an. Rückwärts der geneigten
Oberfläche 80 ist eine zylindrische Oberfläche 81
ausgebildet. Die zylindrische Oberfläche 81 weist ungeachtet
der Axialposition einen gleichmäßigen Durchmesser auf. Der
Flüssigkeitsdurchlaß 32 öffnet sich in das Ende der
zylindrischen Oberfläche 81 auf der Seite der geneigten
Oberfläche 80 und erstreckt sich derart, daß er den geneigten
Abschnitt 80 geringfügig überlappt.
Auf der äußeren Umfangsfläche des Sekundärkolbens 13 ist eine
ringförmige Ausnehmung 83 ausgebildet. In dem Anfangszustand,
in dem von dem Bremspedal auf den Sekundärkolben 13 keine
Betätigung erfolgt, und der Sekundärkolben 13 in seiner
Anfangsposition am weitesten von der Sekundärdruckkammer 17
weg angeordnet ist, nimmt die Ausnehmung 83 den inneren
Lippenabschnitt 75 der Napfdichtung 46 im freien Zustand auf.
In diesem Zustand steht der äußere Lippenabschnitt 76 unter
angemessenem Druck in Berührung mit einer Seitenwand der
Bohrung großen Durchmessers 69.
Die Ausnehmung 83 umfaßt eine erste sich verjüngende
Oberfläche 84, eine zweite sich verjüngende Oberfläche 85 und
eine dritte sich verjüngende Oberfläche (eine
Verjüngungssteuerfläche) 86. Die erste sich verjüngende
Oberfläche 84 ist am nächsten zur Vorderseite des
Sekundärkolbens 13 angeordnet und derart verjüngt, daß sie
einen in Rückwärtsrichtung sinkenden Durchmesser aufweist.
Die zweite sich verjüngende Oberfläche 85 ist kontinuierlich
mit der hinteren Seite der ersten sich verjüngenden
Oberfläche 84 ausgebildet und verjüngt sich derart, daß sie
einen in der Rückwärtsrichtung ansteigenden Durchmesser
aufweist. Die dritte Verjüngungsfläche 86 ist kontinuierlich
mit einer Hinterseite der zweiten Verjüngungsfläche 85
ausgebildet und verjüngt sich derart, daß sie einen in der
Rückwärtsrichtung ansteigenden Durchmesser aufweist (auf die
Vorderseite des Sekundärkolbens 13 abnehmend). Der
Verjüngungswinkel der dritten Verjüngungsfläche 86 ist größer
als der der zweiten Verjüngungsfläche 85.
In seiner Anfangsposition ist die erste Verjüngungsfläche 84
der angefasten Fläche 78 der Napfdichtung 46 im
Anfangszustand derart zugewendet, daß sich die erste
Verjüngungsfläche 84 und die angefaste Oberfläche 78 in der
Axialrichtung überlappen und im wesentlichen parallel
zueinander geringfügig beabstandet angeordnet sind. Es wird
angemerkt, daß ein Vorderende der ersten Verjüngungsfläche 84
in der Anfangsposition relativ zum Vorderende der angefasten
Oberfläche 78 der Napfdichtung 46 weiter zur Vorderseite des
Zylinders 11 angeordnet ist.
Die zweite Verjüngungsfläche 85 ist in der Anfangsposition
der Gleitberührungsfläche 77 der Napfdichtung 46 in ihrem
Anfangszustand derart zugewendet, daß sich die zweite
Verjüngungsfläche 85 und die Gleitberührungsfläche 77 in der
Axialrichtung überlappen und im wesentlichen parallel
zueinander angeordnet sind. Es wird angemerkt, daß das
Vorderende der zweiten Verjüngungsfläche 85 sich in der
Anfangsposition relativ zum Vorderende der
Gleitberührungsfläche 77 der Napfdichtung 46 weiter zur
Vorderseite des Zylinders 11 befindet, und daß das ein
hintere Ende der zweiten Verjüngungsfläche 85 sich in der
Anfangsposition relativ zu dem hinteren Ende der
Gleitberührungsfläche 77 der Napfdichtung 46 weiter zur
Hinterseite des Zylinders 11 befindet.
Ein vorderes Ende der dritten Verjüngungsfläche 86 ist in der
Anfangsposition in einer Lage angeordnet, die einer
Zwischenposition in der Axialrichtung der geneigten Fläche 80
des zweiten Elements 22 entspricht. Des weiteren ist das
hintere Ende der dritten Verjüngungsfläche 86 in der
Anfangsposition in einer Lage angeordnet, die einem Punkt
entspricht, der in der Axialrichtung innerhalb des
Flüssigkeitsdurchlasses 32 des zweiten Elements 22 liegt.
Folglich überlappt der hintere Endabschnitt der Ausnehmung 83
die Flüssigkeitszuführkammer 34 in der Axialrichtung.
Eine Druckgleitberührungsfläche 87 ist kontinuierlich mit dem
hinteren Ende der dritten Verjüngungsfläche 86 ausgebildet.
Die Druckgleitberührungsfläche 87 umfaßt die
Außenumfangsfläche des Sekundärkolbens 13 bei einem
Abschnitt, der den größten Außendurchmesser aufweist, der
wiederum größer als der größte Innendurchmesser der
Gleitberührungsfläche 77 des inneren Lippenabschnitts 75 der
Napfdichtung 46 ist. Die Druckgleitberührungsfläche 87 ist
ausgebildet, um sich in Gleitberührung mit der Napfdichtung
46 zu befinden, während die Napfdichtung 46 um ein gewisses
Maß komprimiert wird. Eine Öffnung 88 des
Ausgleichsdurchlasses 56 in der äußeren Umfangsfläche des
Sekundärkolbens 13 ist in der zweiten Verjüngungsfläche 85
angeordnet und bemessen, um sich bis zu der Grenze zwischen
der zweiten Verjüngungsfläche 85 und der dritten
Verjüngungsfläche 86 zu erstrecken.
Folglich ist die dritte Verjüngungsfläche 86 dazu geeignet,
gegen das hintere Ende der Gleitberührungsfläche 77 der
Napfdichtung 46 bei einer Position hinter der Öffnung 88 des
Ausgleichsdurchlasses 56 anzuliegen. Die Öffnung 88 des
Ausgleichsdurchlasses 56 ist in der Ausnehmung 83
ausgebildet. In der Ausnehmung 83 bildet der gesamte
Abschnitt der Ausdehnung hinter der Öffnung 88 des
Ausgleichsdurchlasses 56 die dritte Verjüngungsfläche 86.
Das vordere Ende des Ausgleichsdurchlasses 56 des
Sekundärkolbens 13 befindet sich bei der Anfangsposition
geringfügig näher an der Vorderseite des Zylinders 11 als die
hintere Endfläche der Napfdichtung 46, und das hintere Ende
des Ausgleichsdurchlasses 56 des Sekundärkolbens 13 liegt in
der Anfangsposition relativ zu der hinteren Endfläche der
Napfdichtung 46 weiter zur Hinterseite des Zylinders 11. Dies
bedeutet, daß ein Vorderabschnitt des Ausgleichsdurchlasses
56 die Napfdichtung 46 in der Axialrichtung teilweise
überlappt, und daß ein Hinterabschnitt des
Ausgleichsdurchlasses 56 in der Axialrichtung zum Teil zu der
Napfdichtung 46 versetzt ist.
Als nächstes wird der Betrieb des Geberzylinders 10
erläutert. In der folgenden Erläuterung werden der
Sekundärkolben 13 und die ihm zugeordneten Elemente als
Beispiel angeführt.
Wenn die über das Bremspedal aufgebrachte Betätigung durch
den Bremskraftverstärker verstärkt und über den Primärkolben
12 und den Anfangsspiel-Erhaltungsmechanismus 14 auf den
Sekundärkolben 13 übertragen wird, bewegt sich der
Sekundärkolben 13 in dem Zylinder 11 von der Anfangsposition
weg, und die dritte Verjüngungsfläche 86 liegt gegen das
hintere Ende der Gleitberührungsfläche 77 der Napfdichtung 46
an.
Wenn sich der Sekundärkolben 13 weiter fortbewegt, wie in
Fig. 3 gezeigte komprimiert die dritte Verjüngungsfläche 86
die Napfdichtung 46, um den Durchmesser des hinteren Endes
der Gleitberührungsfläche 77 zu erhöhen. Das Maß der
Komprimierung (oder die Enge) der Napfdichtung 46 relativ zum
Sekundärkolben 13 wird lokal hoch, so daß ein
Oberflächendruck zwischen der Napfdichtung 46 und dem
Sekundärkolben 13 eine Spitze aufweist (eine
Oberflächendruckverteilung relativ zur Napfdichtung 46 und
dem Sekundärkolben 13 in diesem Zustand ist in Fig. 3 durch
X1 bezeichnet). Folglich verhindert die Napfdichtung 46, daß
die Sekundärdruckkammer 17 mit der Flüssigkeitszuführkammer
34 über den Ausgleichsdurchlaß 56 in Verbindung steht, so daß
die Bremsflüssigkeit in der Sekundärdruckkammer 17 über den
Sekundärkolben 13 mit Druck beaufschlagt wird, um hierdurch
den Flüssigkeitsdruck zu erzeugen.
Wenn der Sekundärkolben 13 eine Position derart erreicht hat,
daß - wie in Fig. 4 gezeigte - der hintere Endabschnitt der
Napfdichtung 46 sich an einem Eckabschnitt 90 auf der Grenze
zwischen der dritten Verjüngungsfläche 86 und der
Druckberührungsgleitfläche 87 befindet, wird die Napfdichtung
46 bei dem Eckabschnitt 90 in Linienberührung mit dem
Sekundärkolben 13 gebracht, und der Oberflächendruck zwischen
der Napfdichtung 46 und dem Sekundärkolben 13 weist seine
Spitze bei dem Eckabschnitt 90 auf (die
Oberflächendruckverteilung in diesem Zustand ist in Fig. 4
durch X2 bezeichnet). Folglich verhindert die Napfdichtung 46
nach wie vor, daß die Sekundärdruckkammer 17 und die
Flüssigkeitszuführkammer 34 über der Ausgleichsdurchlaß 56 in
Verbindung stehen, so daß der Sekundärkolben 13 weiterhin die
Bremsflüssigkeit in der Sekundärdruckkammer 17 mit Druck
beaufschlägt, um den Flüssigkeitsdruck zu erzeugen.
Während der weiteren Fortbewegung des Sekundärkolbens 13
befindet sich solange, wie die Napfdichtung 46 in Berührung
mit dem Eckabschnitt 90 steht - wie in Fig. 5 gezeigt - die
Spitze des Oberflächendrucks zwischen der Napfdichtung 46 und
dem Sekundärkolben 13 an dem Eckabschnitt 90 (die
Oberflächendruckverteilung in diesem Zustand ist in Fig. 5
durch X3 bezeichnet), so daß die Napfdichtung 46 weiterhin
eine Verbindung zwischen der Sekundärdruckkammer 17 und der
Flüssigkeitszuführkammer 34 verhindert. Wenn der
Sekundärkolben 13 eine Position erreicht hat, in der die
Napfdichtung 46 als Ganzes auf der Druckgleitberührungsfläche
87 angeordnet ist, wie in Fig. 6 gezeigt, verlagert sich die
Spitze des Oberflächendrucks zu dem Vorderabschnitt der
Napfdichtung 46 (in diesem Zustand ist in Fig. 6 die
Oberflächendruckverteilung mit X4 bezeichnet), und die
Napfdichtung 46 verhindert eine Verbindung zwischen der
Sekundärdruckkammer 17 und der Flüssigkeitszuführkammer 34
bei dem Vorderabschnitt der Napfdichtung 46 so wie es bei dem
konventionellen Geberzylinder der Fall ist.
Wenn andererseits die auf das Bremspedal aufgebrachte
Betätigung gelöst wurde, kehrt der Sekundärkolben 13 zu
seiner in Fig. 2 gezeigten Anfangsposition zurück. Wenn der
Sekundärkolben 13 in seiner Anfangsposition angeordnet ist,
und die Bremsflüssigkeit zur Traktionssteuerung aktiv durch
ein mit der Sekundärdruckkammer 17 in Verbindung stehendes
Rohr gesaugt wird, strömt die Bremsflüssigkeit von dem
Ausgleichsgefäß durch die Flüssigkeitsdurchlässe 29 und 32,
die Flüssigkeitszuführkammer 34 und den Ausgleichsdurchlaß
56.
Da die sich zur Vorderseite des Sekundärkolbens 13
verjüngende dritte Verjüngungsfläche 86 auf der äußeren
Umfangsfläche des Sekundärkolbens 13 hinter der Öffnung 88
des Ausgleichsdurchlasses 56 derart ausgebildet ist, daß sie
geeignet ist, gegen die Innenumfangsfläche der Napfdichtung
46 anzuliegen, liegt - wie oben beschrieben wurde - die
dritte Verjüngungsfläche 86 dann, wenn sich der
Sekundärkolben 13 bewegt, gegen das hintere Ende der
Gleitberührungsfläche 77 der Napfdichtung 46 an, um die
Napfdichtung 46 entlang der dritten Verjüngungsfläche 86 zu
komprimieren, damit der Innendurchmesser der Napfdichtung 46
erhöht wird. Wenn die Napfdichtung 46 bei dem hinteren Ende
der Gleitberührungsfläche 77 komprimiert ist, wird der
Oberflächendruck zwischen dem hinteren Endabschnitt der
Napfdichtung 46 und dem Sekundärkolben 13 lokal hoch.
Folglich ist es möglich, die Sekundärdruckkammer 17 von der
Flüssigkeitszuführkammer 34 abzudichten, indem ein
ausreichend hoher Oberflächendruck auf dem hinteren
Endabschnitt der Napfdichtung 46 erzeugt wird, und die
Bremsflüssigkeit mittels des Sekundärkolbens 13 in der
Sekundärdruckkammer 17 mit Druck zu beaufschlagen, um
hierdurch den Flüssigkeitsdruck zu erzeugen. Wenn sich der
Sekundärkolben 13 weiterbewegt, verlagert sich die Spitze des
Oberflächendrucks (durch X1, X2, X3 und X4 bezeichnet) auf
dem inneren Lippenabschnitt 75 der Napfdichtung 46 von dem
hinteren Endabschnitt zum vorderen Endabschnitt des inneren
Lippenabschnitts 75. Folglich kann, wenn sich der
Sekundärkolben 13 in seiner weiterbewegten Position befindet,
eine Abdichtwirkung effizient erzielt werden, so daß derselbe
Bremsflüssigkeitsdruck wie der in dem konventionellen
Geberzylinder erzeugte ohne Absenkung des Wirkungsgrads
erzeugt werden kann.
Da der ausreichend hohe Druck zum Abdichten der
Sekundärdruckkammer 17 von der Flüssigkeitszuführkammer 34
durch die dritte Verjüngungsfläche 86 an dem hinteren
Endabschnitt der Napfdichtung 46 erzeugt werden kann, ist er
nur dann ausreichend, wenn die Öffnung 88 des
Ausgleichsdurchlasses 56 vor der dritten Verjüngungsfläche 86
angeordnet ist. Folglich kann - wie in Fig. 7 gezeigt - der
Ausgleichsdurchlaß 56 des Sekundärkolbens 13 in der
Anfangsposition ausreichend weit hinter der Napfdichtung 46
angeordnet werden, während der Leerhub A niedriger als bei
dem konventionellen Geberzylinder gestaltet wird. Da der
ausreichend hohe Druck zum Abdichten der Sekundärdruckkammer 17
von der Flüssigkeitszuführkammer 34 erzeugt werden kann,
wenn der Ausgleichsdurchlaß 56 sich relativ zur Napfdichtung
46 in eine Position bewegt hat, die in Fig. 7 durch die
zweifach strichpunktierten Linien bezeichnet ist, kann
insbesondere die Position des Ausgleichsdurchlasses 56, die
in Fig. 7 mit durchgezogenen Linien bezeichnet ist und von
der durch die zweifach strichpunktierten Linien in Fig. 7 um
eine dem Leerhub A entsprechende Entfernung beabstandet ist,
ausreichend hinter der Napfdichtung 46 angeordnet werden, und
diese Position kann als Anfangsposition des
Ausgleichsdurchlasses 56 eingestellt werden. Folglich kann
ein ausreichender Öffnungsgrad des Ausgleichsdurchlasses 56
relativ zur Flüssigkeitszuführkammer 34 (oder die Menge an
Verbindung zwischen diesen) zufriedenstellend garantiert
werden.
Es ist folglich möglich, daß die Bremsflüssigkeit in
ausreichend großen Mengen von dem Ausgleichsgefäß durch die
Flüssigkeitsdurchlässe 29 und 32, die
Flüssigkeitszuführkammer 34 und den Ausgleichsdurchlaß 56
strömt, ohne den Leerhub A zu erhöhen. Folglich kann der
Geberzylinder 10 geeignet in Kombination mit einem
Bremssteuersystem verwendet werden.
Da der Ausgleichsdurchlaß 56 des Sekundärkolbens 13 in der
Anfangsposition ausreichend hinter der Napfdichtung 46
angeordnet werden kann, kann des weiteren das Ausmaß an
Verbindung zwischen der Sekundärdruckkammer 17 und der
Flüssigkeitszuführkammer 34 wirksam erhöht werden, lediglich,
indem der Durchmesser des Ausgleichsdurchlasses 56 erhöht
wird.
Da die dritte Verjüngungsfläche 86 in der Ausnehmung 83
hinter der Öffnung 88 des Ausgleichsdurchlasses 56
ausgebildet ist und das hintere Ende der dritten
Verjüngungsfläche 86 in der Anfangsposition die
Flüssigkeitszufuhrkammer 34 in der axialen Richtung
überlappt, ist überdies die Querschnittsfläche eines
Strömungspfads in der Flüssigkeitszuführkammer 34 auf der
Seite des Ausgleichsdurchlasses 56 groß, so daß es ermöglicht
ist, daß die Bremsflüssigkeit in ausreichend großen Mengen
von dem Ausgleichsgefäß durch die Flüssigkeitsdurchlässe 29
und 32, die Flüssigkeitszuführkammer 34 und den
Ausgleichsdurchlaß 56 strömt. Folglich kann der Geberzylinder
10 geeignet in Kombination mit einem Bremssteuersystem
verwendet werden.
Überdies ist es nicht notwendig, die Napfdichtung 46 in einer
besonderen Form auszubilden; so daß die Zuverlässigkeit der
Napfdichtung 46 verbessert werden kann.
Wenn sich der Sekundärkolben 13 von der Anfangsposition zur
Seite der Sekundärdruckkammer 17 weg bewegt, bewegt sich die
Kombination der zweiten Verjüngungsfläche 85 und der dritten
Verjüngungsfläche 86 der Ausnehmung 83 relativ zur
Napfdichtung 46 derart, daß sie einen Innendurchmesser der
Napfdichtung 46 allmählich oder zunehmend erhöhen. Folglich
bewegen sich die zweite Verjüngungsfläche 85 und die dritte
Verjüngungsfläche 86, während sie die Napfdichtung 46 derart
führen, daß sie ihre stabile Position erhält; folglich kann
der Leerhub stabil bewirkt werden.
Wenn sich der Sekundärkolben 13 in der Anfangsposition
befindet, kann der innere Lippenabschnitt 75 der Napfdichtung
46 in der Aufnehmung 83 in dem freien Zustand oder dann
aufgenommen werden, während er mit einem Druck niedriger als
der komprimiert ist, wenn sich der innere Lippenabschnitt 75
auf der Druckgleitberührungsfläche 87 befindet. Folglich
befindet sich die Napfdichtung 46 im wesentlichen in dem
freien Zustand, wenn sich der Sekundärkolben 13 in seiner
Anfangsposition befindet, so daß eine Alterung oder Ermüdung
der Napfdichtung 46 unwahrscheinlich ist und folglich die
Lebensdauer der Napfdichtung 46 verlängert werden kann.
Der Verbindungsschaltabschnitt 66 ist nicht auf die oben
erwähnte Ausführungsform beschränkt und kann verschiedene
Aufbauten aufweisen, solange die Verjüngungsfläche hinter der
Öffnung des Ausgleichsdurchlasses 56 auf der äußeren
Umfangsfläche des Sekundärkolbens 13 ausgebildet ist.
Die Fig. 8 bis 11 illustrieren abgewandelte
Ausführungsbeispiele des Verbindungsschaltabschnitts 66. In
Fig. 8 ist die Ausnehmung 83 ausgebildet, so daß sie einen in
einer die Achse des Sekundärkolbens 13 enthaltenen Ebene
betrachteten bogenförmigen Querschnitt aufweist, und die
Gleitberührungsfläche 77 der Napfdichtung 46 einen Vorsprung
bildet, der einen bogenförmigen Querschnitt aufweist,
betrachtet in einer Ebene, die die Achse der Napfdichtung 46
enthält, in Übereinstimmung mit der Ausnehmung 83. In Fig. 9
wurde die dritte Verjüngungsfläche 86 weggelassen, und die
zweite Verjüngungsfläche 85 ist unmittelbar mit der
Druckgleitberührungsfläche 87 verbunden. In Fig. 10 wurden
die ersten Verjüngungsfläche 84 und die dritte
Verjüngungsfläche 86 weggelassen, während das vordere Ende
der zweiten Verjüngungsfläche 85 unmittelbar mit einer
Endfläche 92 verbunden ist, die rechtwinklig zur Achse des
Sekundärkolbens 13 liegt, und das hintere Ende der zweiten
Verjüngungsfläche 85 ist unmittelbar mit der
Druckgleitberührungsfläche 87 verbunden. Des weiteren ist in
Fig. 10 die angefaste Fläche 78 von der Innenumfangsfläche
der Napfdichtung 46 weggelassen, was dem Weglassen der ersten
Verjüngungsfläche 84 entspricht. In Fig. 11 ist die erste
Verjüngungsfläche 84 weggelassen, und eine zylindrische
Fläche 93 ist derart ausgebildet, daß sie sich gerade von dem
vorderen Ende der zweiten Verjüngungsfläche 85 einer vorderen
Endfläche des Sekundärkolbens 14 erstreckt, während das
hintere Ende der zweiten Verjüngungsfläche 85 unmittelbar mit
der Druckgleitberührungsfläche 87 verbunden ist.
In dem zuvor ausführlich erläuterten Ausführungsbeispiel
wurde der Verbindungsschaltabschnitt 66 auf der Seite des
Sekundärkolbens 13 als Beispiel aufgeführt. Es wird
angemerkt, daß der Verbindungsschaltabschnitt 67 auf der
Seite des Primärkolbens 12 denselben Aufbau wie der
Verbindungsschaltabschnitt 66 aufweist, um folglich durch den
Verbindungsschaltabschnitt 67 dieselben Wirkungen wie durch
den Verbindungsschaltabschnitt 66 erzielt werden.
Wie zuvor erläutert wurde, ist bei dem Geberzylinder der
vorliegenden Erfindung eine sich zu der Vorderseite des
Kolbens verjüngende Steuerverjüngungsfläche auf der äußeren
Umfangsfläche des Kolbens hinter der Öffnung des
Ausgleichsdurchlasses ausgebildet, so daß sie geeignet ist,
gegen die innere Umfangsfläche der Napfdichtung anzuliegen.
Durch diese Anordnung liegt die Steuerverjüngungsfläche dann
gegen die innere Umfangsfläche des hinteren Endabschnitts der
Napfdichtung an, wenn der Kolben sich fortbewegt, so daß die
Napfdichtung entlang der Steuerverjüngungsfläche komprimiert
wird, damit ein Innendurchmesser der Napfdichtung erhöht
wird. Wenn die Napfdichtung entlang der
Steuerverjüngungsfläche komprimiert wird, erreicht ein
Oberflächendruck zwischen der Napfdichtung und dem Kolben ein
lokales Maximum. Folglich wurde es möglich, die Druckkammer
von der Flüssigkeitszuführkammer durch das Erzeugen eines
ausreichend hohen Oberflächendrucks auf den hinteren
Endabschnitt der Napfdichtung abzudichten, um mittels des
Kolbens eine Bremsflüssigkeit in der Druckkammer mit Druck zu
beaufschlagen und hierdurch den Flüssigkeitsdruck zu
erzeugen.
Da durch die Steuerverjüngungsfläche an dem hinteren
Endabschnitt der Napfdichtung der ausreichend hohe Druck zum
Abdichten der Druckkammer von der Flüssigkeitszuführkammer
erzeugt werden kann, ist es ausreichend, wenn lediglich die
Öffnung des Ausgleichsdurchlasses auf der äußeren
Umfangsfläche des Kolbens vor der Steuerverjüngungsfläche
angeordnet ist. Folglich kann der Ausgleichsdurchlaß des
Kolbens in seiner Anfangsposition ausreichend hinter der
Napfdichtung angeordnet werden, ohne einen Leerhub des
Kolbens zu erhöhen, so daß ein ausreichend hoher Öffnungsgrad
des Ausgleichsdurchlasses relativ zur
Flüssigkeitszuführkammer (oder das Ausmaß an Verbindung
dazwischen) zufriedenstellend garantiert werden kann.
Folglich kann der Geberzylinder geeignet mit einem
Bremssteuersystem verwendet werden, ohne den Leerhub zu
erhöhen.
Da der Ausgleichsdurchlaß des Kolbens in der Anfangsposition
ausreichend hinter der Napfdichtung angeordnet werden kann,
kann des weiteren das Ausmaß an Verbindung zwischen der
Druckkammer und der Flüssigkeitszuführkammer wirksam dadurch
erhöht werden, daß der Durchmesser des Ausgleichsdurchlasses
erhöht wird.
Des weiteren ist es nicht notwendig, die Napfdichtung in
einer besonderen Form auszubilden, so daß die Zuverlässigkeit
der Napfdichtung gesichert werden kann.
Bei dem Geberzylinder der vorliegenden Erfindung kann eine
Ausnehmung auf der äußeren Umfangsfläche des Kolbens derart
ausgebildet sein, daß die Öffnung des Ausgleichsdurchlasses
auf der äußeren Umfangsfläche des Kolbens in der Ausnehmung
ausgebildet ist, und die Steuerverjüngungsfläche in der
Ausnehmung hinter der Öffnung des Ausgleichsdurchlasses
ausgebildet ist. Durch diese Anordnung kann eine
Querschnittsfläche eines Strömungspfads in der
Flüssigkeitszuführkammer auf der Seite des
Ausgleichsdurchlasses groß gestaltet werden, so daß es
möglich ist, Bremsflüssigkeit in ausreichend großen Mengen
von der Flüssigkeitszuführkammer zum Ausgleichsdurchlaß zu
strömen. Folglich kann der Geberzylinder eher geeignet in
Kombination mit einem Bremssteuersystem verwendet werden.
Claims (8)
1. Geberzylinder, umfassend:
einen Zylinder;
einen gleitend in dem Zylinder vorgesehenen Kolben; der Kolben und der Zylinder definieren eine Druckkammer zum Erzeugen eines Flüssigkeitsdrucks vor dem Kolben; der Zylinder und eine äußere Umfangsfläche des Kolbens definieren eine Flüssigkeitszuführkammer, die in Verbindung mit einem Ausgleichsgefäß steht;
eine ringförmige Napfdichtung, die auf einer inneren Umfangsfläche des Zylinders gehalten ist; die Napfdichtung ist ausgebildet, um an der äußeren Umfangsfläche des Kolbens vorbei zu gleiten, um die Flüssigkeitszuführkammer von der Druckkammer zu trennen; und
einen in dem Kolben ausgebildeten Ausgleichsdurchlaß, der gegenüberliegende Öffnungen aufweist, wobei eine der Öffnungen sich in der äußeren Umfangsfläche des Kolbens öffnet und die andere Öffnung stetig zur Druckkammer offen ist, so daß der Ausgleichsdurchlaß zum Bereitstellen der Verbindung zwischen der Druckkammer und der Flüssigkeitszuführkammer geeignet ist,
wobei auf der äußeren Umfangsfläche des Kolbens hinter der Öffnung des Ausgleichsdurchlasses in der äußeren Umfangsfläche des Kolbens eine Steuerverjüngungsfläche ausgebildet ist, die sich derart verjüngt, daß ihr Durchmesser zur Vorderseite des Kolbens sinkt, und die geeignet ist, gegen eine innere Umfangsfläche der Napfdichtung anzuliegen.
einen Zylinder;
einen gleitend in dem Zylinder vorgesehenen Kolben; der Kolben und der Zylinder definieren eine Druckkammer zum Erzeugen eines Flüssigkeitsdrucks vor dem Kolben; der Zylinder und eine äußere Umfangsfläche des Kolbens definieren eine Flüssigkeitszuführkammer, die in Verbindung mit einem Ausgleichsgefäß steht;
eine ringförmige Napfdichtung, die auf einer inneren Umfangsfläche des Zylinders gehalten ist; die Napfdichtung ist ausgebildet, um an der äußeren Umfangsfläche des Kolbens vorbei zu gleiten, um die Flüssigkeitszuführkammer von der Druckkammer zu trennen; und
einen in dem Kolben ausgebildeten Ausgleichsdurchlaß, der gegenüberliegende Öffnungen aufweist, wobei eine der Öffnungen sich in der äußeren Umfangsfläche des Kolbens öffnet und die andere Öffnung stetig zur Druckkammer offen ist, so daß der Ausgleichsdurchlaß zum Bereitstellen der Verbindung zwischen der Druckkammer und der Flüssigkeitszuführkammer geeignet ist,
wobei auf der äußeren Umfangsfläche des Kolbens hinter der Öffnung des Ausgleichsdurchlasses in der äußeren Umfangsfläche des Kolbens eine Steuerverjüngungsfläche ausgebildet ist, die sich derart verjüngt, daß ihr Durchmesser zur Vorderseite des Kolbens sinkt, und die geeignet ist, gegen eine innere Umfangsfläche der Napfdichtung anzuliegen.
2. Geberzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Ausnehmung in der äußeren Umfangsfläche des
Kolbens ausgebildet ist, wobei die Öffnung des
Ausgleichsdurchlasses in der äußeren Umfangsfläche des
Kolbens in der Ausnehmung ausgebildet ist, und die
Steuerverjüngungsfläche in der Ausnehmung hinter der
Öffnung des Ausgleichsdurchlasses ausgebildet ist.
3. Geberzylinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der Kolben eine
Druckgleitberührungsfläche aufweist, deren Durchmesser
derart gestaltet ist, daß die Napfdichtung dann
komprimiert wird, wenn sie auf der
Druckgleitberührungsfläche gleitet, und dadurch, daß die
Steuerverjüngungsfläche mit der
Druckgleitberührungsfläche verbunden ist.
4. Geberzylinder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß eine zweite Verjüngungsfläche mit einem zur
Vorderseite des Kolbens abnehmenden Durchmesser vor der
Steuerverjüngungsfläche derart vorgesehen ist, daß die
zweite Verjüngungsfläche mit der Steuerverjüngungsfläche
verbunden ist, wobei der Grad der Verjüngung der
Steuerverjüngungsfläche größer als der der zweiten
Verjüngungsfläche ist.
5. Geberzylinder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Öffnung des Ausgleichsdurchlasses, die sich in
die äußere Umfangsfläche des Kolbens öffnet, in der
6. Geberzylinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Napfdichtung einen Abschnitt aufweist, der in
der Ausnehmung aufgenommen ist und eine Kontur aufweist,
die im wesentlichen komplementär zu der der Ausnehmung
ist.
7. Geberzylinder nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Ausnehmung durch eine Vielzahl von
Verjüngungsflächen gebildet ist, und die hinterste der
Verjüngungsflächen die Steuerverjüngungsfläche bildet.
8. Geberzylinder nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Ausnehmung in einer Ebene, die sich durch die
Mittelachse des Kolbens erstreckt, eine bogenförmige
Querschnittskonfiguration aufweist.
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