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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Geberzylinder nach dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1, der einen Flüssigkeitsdruck zum Betreiben
einer Bremsvorrichtung erzeugt.
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Als
konventioneller Geberzylinder kann ein Geberzylinder erwähnt werden,
der in der nicht geprüften
japanischen Patentanmeldung
JP
021 36 363 A 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 einen in dem Kolben ausgebildeten 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 an der geraden äußeren Umfangsfläche des
Kolbens gleitbar angeordnet, damit die Flüssigkeitszuführkammer
von der Druckkammer getrennt ist. Der 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.
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Bei
diesem Geberzylinder muss sich der Kolben von seiner Anfangsposition
zu der Position, in der der Ausgleichsdurchlass durch die 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.
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Aus
der
DE 195 20 682
A1 ist ein Geberzylinder bekannt, der einen Zylinder und
einen gleitend in dem Zylinder vorgesehenen Kolben umfasst, wobei
ein Ausgleichsdurchlass in dem Kolben ausgebildet ist. Eine Napfdichtung
ist auf einer inneren Umfangsfläche
des Zylinders und gleitbar an der äußeren Umfangsfläche des
Kolbens angeordnet, um eine Flüssigkeitszuführkammer
von einer Druckkammer zu trennen. Der Ausgleichsdurchlass stellt
eine Verbindung zwischen der Druckkammer und der Flüssigkeitszuführkammer
her. Außerdem
ist eine sich verjüngende
Fläche
an der äußeren Umfangsfläche des Kolbens
hinter der Öffnung
des Ausgleichsdurchlasses angeordnet, deren Durchmesser sich zur
Vorderseite des Kolbens hin vermindert.
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DARSTELLUNG
DER ERFINDUNG
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Es
ist folglich ein zugrundeliegendes technisches Problem der vorliegenden
Erfindung, einen Geberzylinder bereitzustellen, der vorteilhafterweise in
Verbindung mit einem Bremssteuersystem verwendet werden kann und
in dem in einer Anfangsposition eines Kolbens eine verbesserte Verbindung zwischen
Ausgleichsdurchlass und Flüssigkeitszuführkammer
besteht, ohne den Leerhub des Kolbens zu erhöhen.
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Dieses
Problem wird mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
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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 an der äußeren Umfangsfläche des
Kolbens gleitbar angeordnet, 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, die andere Öffnung
ist stetig zur Druckkammer offen, so dass sie geeignet ist, eine
Verbindung zwischen der Druckkammer und der Flüssigkeitszuführkammer bereitzustellen.
Der Kolben weist einen Bereich mit verringertem Durchmesser auf,
und auf der äußeren Umfangsfläche des
Kolbens ist hinter der Öffnung des
Ausgleichsdurchlasses eine Steuerverjüngungsfläche ausgebildet, die an den
Bereich mit verringertem Durchmesser angrenzt und deren Durchmesser sich
zur Vorderseite des Kolbens hin vermindert. Die Steuerverjüngungsfläche ist
geeignet, gegen eine innere Umfangsfläche der Napfdichtung anzuliegen, und
die Napfdichtung ist so angeordnet, dass ihre innere Umfangsfläche sich über dem
Bereich mit verringertem Durchmesser befindet, wenn sich der Kolben
in seiner Ruhestellung befindet. Der Durchmesser der inneren Umfangsfläche der
Napfdichtung ist am hinteren Ende der Napfdichtung geringer als
der Durchmesser der Steuerverjüngungsfläche am hinteren
Ende der Verjüngung.
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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.
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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.
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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.
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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.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt eine Anordnung eines
Geberzylinders gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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2 ist eine vergrößerte Querschnittansicht
eines Teils des Geberzylinders, die einen Verbindungsschaltabschnitt
zeigt.
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3 ist eine vergrößerte Querschnittansicht
des Verbindungsschaltabschnitts, die die Bedingung einer Oberflächendruckverteilung
auf eine Napfdichtung zeigt, wenn sich ein Kolben fortbewegt.
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4 ist eine vergrößerte Querschnittansicht
des Verbindungsschaltabschnitts, die einen weiteren Zustand der
Oberflächendruckverteilung auf
der Napfdichtung zeigt, wenn sich der Kolben fortbewegt.
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5 ist eine vergrößerte Querschnittansicht
des Verbindungsschaltabschnitts, die einen zusätzlichen Zustand der Oberflächendruckverteilung auf
der Napfdichtung zeigt, wenn sich der Kolben fortbewegt.
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6 ist eine vergrößerte Querschnittansicht
des Verbindungsschaltabschnitts, die einen nochmals weiteren Zustand
der Oberflächendruckverteilung
auf der Napfdichtung zeigt, wenn sich der Kolben fortbewegt.
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7 ist eine vergrößerte Querschnittansicht
des Verbindungsschaltabschnitts, die einen Zusammenhang zwischen
einem Leerhub des Kolbens und einem Ausgleichsdurchlaß zeigt.
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8 ist eine vergrößerte Querschnittansicht
eines Teils des Geberzylinders, die ein weiteres Beispiel des Verbindungsschaltabschnitts
zeigt.
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9 ist eine vergrößerte Querschnittansicht
eines Teils des Geberzylinder, die ein zusätzliches Beispiel des Verbindungsschaltabschnitts
zeigt.
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10 ist eine vergrößerte Querschnittansicht
eines Teils des Geberzylinders, die ein wiederum weiteres Beispiel
des Verbindungsschaltabschnitts zeigt.
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11 ist eine vergrößerte Querschnittansicht
eines Teils des Geberzylinders, die ein nochmals weiteres Beispiel
des Verbindungsschaltabschnitts zeigt.
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12 ist eine Querschnittansicht
eines konventionellen Geberzylinders.
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13 ist eine vergrößerte Querschnittansicht
eines wesentlichen Teils des Geberzylinders der 12, die einen Zustand der Oberflächendruckverteilung
auf einer Napfdichtung zeigt.
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14 ist eine vergrößerte Querschnittansicht
eines wesentlichen Teils des Geberzylinders der 12.
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AUSFÜHRLICHE
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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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
JP
021 36 363 A ausführlich
erläutert.
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Wie
in 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 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 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 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
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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.
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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.
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Im
Nachfolgenden wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 11 ein
Geberzylinder gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung beschrieben, so wie er bevorzugt als
Hauptbremszylinder eines Fahrzeugs eingesetzt wird.
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1 zeigt eine Anordnung eines
Geberzylinders 10. In 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 1 der rechten Seite)
vorgesehen. Ein Sekundärkolben 13 ist
gleitend in dem Zylinder 11 an der Seite des geschlossenen
Endabschnitts (in 1 auf
der linken Seite) dem Primärkolben
gegenüberliegend
vorgesehen.
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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 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.
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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.
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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.
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Der
vordere Flüssigkeisdurchlaß 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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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An
einem Vorderabschnitt des Sekundärkolbens 13 ist
eine Bohrung 51 axial ausgebildet. Der Anfangsspiel-Erhaltungsmechanismus 15 ist
in der Bohrung 51 vorgesehen.
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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.
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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.
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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.
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Eine
Bohrung 59 ist axial an einem Vorderabschnitt des Primärkolbens
ausgebildet. Der Anfangsspiel-Erhaltungsmechanismus 14 ist
in der Bohrung 59 vorgesehen.
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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 des 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.
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Im
folgenden wird beispielhaft der Verbindungsschaltabschnitt 66 in
der Nähe
des Ausgleichsdurchlasses 56 des Sekundärkolbens 13 betrachtet und
unter Bezugnahme auf die 2 erläutert.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Ein
Vorderabschnitt des Stufenabschnitts 33 auf der inneren
Umfangsfläche
des 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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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 Ausnehmung
hinter der Öffnung 88 des Ausgleichsdurchlasses 56 die
dritte Verjüngungsfläche 86.
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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.
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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.
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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.
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Wenn
sich der Sekundärkolben 13 weiter fortbewegt,
wie in 3 gezeigt, 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 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 4 gezeigt – 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 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.
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Während der
weiteren Fortbewegung des Sekundärkolbens 13 befindet
sich solange, wie die Napfdichtung 46 in Berührung mit
dem Eckabschnitt 90 steht – wie in 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 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 6 gezeigt,
verlagert sich die Spitze des Oberflächendrucks zu dem Vorderabschnitt
der Napfdichtung 46 (in diesem Zustand ist in 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 konventionellenn
Geberzylinder der Fall ist.
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Wenn
andererseits die auf das Bremspedal aufgebrachte Betätigung gelöst wurde,
kehrt der Sekundärkolben 13 zu
seiner in 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.
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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.
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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 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 7 durch die zweifach strichpunktierten
Linien bezeichnet ist, kann insbesondere die Position des Ausgleichsdurchlasses 56,
die in 7 mit durchgezogenen
Linien bezeichnet ist und von der durch die zweifach strichpunktierten
Linien in 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.
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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.
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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.
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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 Flüssigkeitszuführkammer 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.
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Überdies
ist es nicht notwendig, die Napfdichtung 46 in einer besonderen
Form auszubilden; so daß die
Zuverlässigkeit
der Napfdichtung 46 verbessert werden kann.
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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.
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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.
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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.
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Die 8 bis 11 illustrieren abgewandelte Ausführungsbeispiele
des Verbindungsschaltabschnitts 66. In 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 9 wurde
die dritte Verjüngungsfläche 86 weggelassen,
und die zweite Verjüngungsfläche 85 ist
unmittelbar mit der Druckgleitberührungsfläche 87 verbunden.
In 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 10 die
angefaste Fläche 78 von
der Innenumfangsfläche
der Napfdichtung 46 weggelassen, was dem Weglassen der
ersten Verjüngungsfläche 84 entspricht.
In 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.
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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.