DE2062540B2 - Hauptzylinder für das hydraulische Bremssystem eines Fahrzeuges - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Hauptzylinder für das hydraulische Bremssystem eines Fahrzeugs mit einem Zylinderkörper, einem in dessen Bohrung axial bewegbaren, pedalbetätigbaren Kolben, einem in der Zylinderbohrung vor dem Kolben befindlichen Druckraum, der mit einem Bremskreis verbunden ist, einem ersten, in den Druckraum mündenden, mit einer Druckmittelquelle verbundenen Kanal, der von einem ersten, normalerweise geschlossenen Ventil gesteuert wird, einem zweiten, in den Druckraum mündenden, mit einem Nachfüllbehälter für Druckmittel verbundenen Kanal, der von einem zweiten, normalerweise offenen Ventil gesteuert wird, und einem die Ventile betätigenden Mitnehmer, der verschiebbar auf einer vom Kolben in den Druckraum ragenden Stange angeordnet ist und auf den die Kraft einer Feder wirkt, die den Mitnehmer beim Vorschieben des Kolbens der Stange nachführt, wobei das erste Ventil geöffnet und das zweite Ventil geschlossen wird.

Ein bekannter Hauptzylinder dieser Art (GB-PS 10 93 381) ist als Einkreis-Hauptzylinder ausgebildet. Dort ist der Mitnehmer auf der Stange geführt, die nur mit ihrem einen Ende abgestützt ist, und zwar in einer Bohrung in dem Kolben, in der sie verschiebbar geführt ist. Da die Stange nur die Aufgabe hat, den Mitnehmer zur Betätigung der Ventile zu unterstützen, wozu ein verhältnismäßig geringer Hub der Stange ausreicht, genügt diese einseitige Abstützung der Stange.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Hauptzylinder der eingangs genannten Art als Tandemhauptzylinder für ein Zweikreisbremssystem auszubilden.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,

a) in an sich bekannter Weise vor dem pedalbetätigbaren, ersten Kolben ein weiterer Kolben angeordnet ist, vor dem sich ein weiterer, mit einem zweiten Bremskreis verbundener Druckraum befindet und der bei Ausfall des ersten Druckraumes durch die Stange mechanisch betätigbar ist, die ihrerseits mit dem ersten Kolben starr verbunden ist,

b) der Mitnehmer in der Zylinderbohrung geführt ist. Das Merkmal a) ist durch die DT-AS 11 99 150 für

sich bekannt. Dort ist der zweite Kolben auf der mit dem ersten Kolben starr verbundenen Stange geführt, wobei mit dem zweiten Kolben in jedem Druckraum ein zum Behälter führendes Ventil betätigbar ist. Dieser Hauptzylinder arbeitet jedoch nicht mit Servodruck. Ein Mitnehmer, der - wie bei dem Hauptzylinder der eingangs angegebenen Gattung — 2 Ventile im ersten Druckraum zu steuern hat, ist demzufolge dort nicht vorgesehen.

Gemäß Merkmal b) ist die Stange außer im Bereich des ersten Kolbens an einer zweiten Stelle in der Zylinderbohrung noch über den Mitnehmer geführt, und zwar auf Grund ihrer starren Verbindung mit dem ersten Kolben verspannungsfrei. Die Stange kann deshalb problemlos die weitere Funktion erfüllen, bei Ausfall des ersten Druckraumes den weiteren Kolben zum Beaufschlagen des weiteren Druckraumes mechanisch zu betätigen. Dabei kann die Stange einen verhältnismäßig großen Hub machen, wobei sie über den Mitnehmer in der Zylinderbohrung stets genau geführt und stabil unterstützt ist.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Mitnehmer von einem hülsenförmigen Mantel gebildet ist, der axial von einem radialen, die Stange umgebenden Flansch wegragt und zwischen den beiden Ventilen liegt.

Der Mitnehmer ist vorteilhaft in der Weise nachgiebig gegenüber dem Kolben geführt, daß die auf den Mitnehmer wirkende Feder sich am ersten Kolben abstützt und in an sich bekannter Weise den Mitnehmer gegen einen Anschlag an der Stange drängt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden an Hand der Zeichnung näher erläutert.

Die Figur zeigt einen Längsschnitt durch einen pedalbetätigten Hauptbremszylinder gemäß der Erfindung.

Der in F i g. ΐ dargestellte Hauptzylinder umfaßt ein Gehäuse 1 mit einer abgesetzten Längsbohrung. Ein erster, mit einer Dichtung 3 versehener Kolben 2 arbeitet in dem Teil 4 der Bohrung, der den kleineren Durchmesser hat. Der Kolben 2 weist eine axiale Verlängerung in Form einer vollen Stange 5 auf. Die Stange 5 erstreckt sich in den Teil 6 der Bonrung mit größerem Durchmesser und endet an ihrem hinteren Ende in einer Nase 7 von eingezogenem Durchmesser.

Auf der vollen Stange 5 ist ein Mitnehmer 8 in Form

eines Käfigs mit einem radialen Flansch 9 verschiebbar angeordnet, der mehrere öffnungen 10 und einen ringförmigen Mantel 11 hat. Der Mantel U erstreckt sich axial vom Flansch 9 weg in beide Richtungen und ist im Bohrungsteil 6 geführt. Die Rückseite des Flansches 9 ist durch eine zwischen dem erj'.en Kolben 2 und dem Flansch 9 des Mitnehmers 8 wirkende Druckfeder 13 in Anlage an einen Bund 12 der Stange 5 gehalten. Der Mitnehmer 8 ist zusammen mit der Stange S und dem ersten Kolben 2 mittels einer Rückstellfeder 14 normalerweise in der in der Zeichnung dargestellten Lage gehalten. Die Rückstellfeder 14 wirkt zwischen dem Flansch 9 und einem sich nach außen erstreckenden Flansch 15 an hinteren Ende eines im Längsschnitt zylinderhutförmigen Anschlags 16, der das eine Ende eines zweiten Kolbens 17 umgibt.

Der Teil 6 der abgesetzten Bohrung ist bei 18 von dem in der Figur rechten Ende her zur Bildung einer Schulter 19 angesenki, die einen Anschlag für einen geschlossenen Ring 20 bildet. Der angesenkte Teil 18 ist seinerseits bei 21 angesenkt, um die Lage eines zweiten geschlossenen Ringes 22 im Bohrungsieil 6 zu bestimmen, der mit Hilfe eines mit dem Ring 22 aus einem Stück bestehenden Armsterns 23 im Abstand vom ersten Ring gehalten ist. Die Ringe 20 und 22 sind durch einen ins hintere Ende der Ansenkung 21 eingeschraubten Stopfen 24 in ihrer Lage festgeklemmt.

Der zweite Kolben 17 ist teleskopartig ausgebildet und in den miteinander fluchtenden mittlerer Öffnungen in den Ringen 20 und 22 gleitend aufgenommen. Dieser zweite Kolben 17 umfaßt einen äußeren Kolben 25 in Form einer Hülse mit einem hinteren Endbereich von eingezogenem Durchmesser. Die Bohrung des Außenkolbens 25 ist durch eine Trennwand 26 in ein der Stange 5 zugewandtes Sackloch 27 und ein Sackloch 28 an der gegenüberliegenden Seite der Trennwand 26 unterteilt.Jeder Ring 20, 22 hat an seinem inneren Umfangsrand eine Ringnut, in der eine Dichtung 29 bzw. 30 aufgenommen ist, die jeweils eine durchgehende radiale Lippe hat. Die Lippe der Dichtung 29 steht ständig in abdichtende Berührung mit dem äußeren Umfang des Kolbens 25. In der gezeigten Ruhestellung stellt eine öffnung 31 in der Wand des äußeren Kolbens 25 eine Verbindung zwischen einer radialen öffnung 32 in der Wand des Zylindergehäuses zum An-Schluß an ehen Druckmittelbehälter und einem Druckraum 33 zwischen dem in der Figur rechten Ende des Kolbens 25 und einer Auslaßöffnung 34 in dem das hinlere Ende des Zylindergehäuses 1 verschließenden Stopfen 24 her. Die Auslaßöffnung 34 ist mit den Rad-Zylindern eines zweiten Bremskreises des Fahrzeugs verbindbar. Durch eine zwischen dem Stopfen 24 und der Trennwand 26 am Boden der Ausnehmung 28 wirkende Druckfeder 35 ist der Kolben 25 in der in den Zeichnungen dargestellten zurückgezogenen Lage gehalten.

Im Sackloch 27 arbeitet ein Innenkolben 36, der mittels einer Dichtung 37 gegenüber der Wand der Bohrung 27 abgedichtet ist. Der Innenkolben 36 ist hohl und an seinem vorderen Ende mit einem nach innen weisenden radialen Flansch 38 versehen, der eine mittlere Öffnung 39 aufweist, die mit der Nase 7 am hinteren Ende der Stange 5 fluchtet Ui^Ad einen etwas größeren Durchmesser als diese Nase hai. Ein geschlossener Dichtring 40 ist mittels einer zwischen dem Ring 40 und der Trennwand 26 wirkenden und den Innen- und Außenkolben 36 bzw. 25 in entgegengesetzte Richtungen voneinander pressenden Druckfeder 41 in Anlage an der rückwärtigen Fläche des Flansches 38 gehalten. Die Druckfeder 41 ist schwächer als die Rückstellfeder 14, die über den Anschlag 16 auf den innenkolben 36 wirkt, so daß der Innenkolben 36 an seinem hinteren Ende gegen den Außenkolben 25 gehalten ist.

Ein erster Druckraum 42 ist in der Bohrung des Zylindergehäuses 1 zwischen dem ersten Kolben 2 und dem zweiten Kolben 17 vorgesehen und über einen Auslaß 43 mit den Radzylindern des ersten Bremskreises des Fahrzeugs verbindbar.

Eine Verbindung zwischen dem ersten Druckraum 42 und dem Behälter ist bei gelüfteter Bremse über eine öffnung 44 in der Wand des Zylindergehäuses 1 herstellbar, die in eine Kammer 45 führt, in der ein Ventilsitz 46 angebracht ist, der eine von einem unter Federspannung stehenden Kippventil 47 gesteuerte öffnung umgibt. Das Ventil 47 weist einen Kopf 48 auf, der eine zur Anlage an den Ventilsitz 46 bestimmte obere Stirnfläche hat. Der Kopf 48 ist an einem Schaft 49 angebracht, dessen unteres Ende sich nach unten durch die öffnung 44 in den Weg des vorderen freien Endes des Mantels 11 des Mitnehmers 8 erstreckt. Wenn der erste Kolben 2 und die Stange 5 sich in der gezeigten völlig zurückgezogenen Stellung befinden, liegt der Mantel 11 an dem unteren Ende des Ventilschaftes 49 an und hält das Ventil 47 in gekippter Stellung, so daß der erste Druckraum 42 in freier Verbindung mit dem Behälter steht.

Eine Verbindung zwischen dem ersten Druckraum 42 und einer Druckmittelquelle, beispielsweise einer Pumpe oder einem hydraulischen Speicher, durch eine weitere Öffnung 50 in der Wand des Zylindergehäuses ist von einem weiteren, unter Federspannung stehenden Kippventil 51 gesteuert, welches mit einem Ventilsitz 52 in einer Kammer 53 zusammenwirkt, mit der die öffnung 50 in Verbindung steht. Das Ventil 51 weist einen Kopf 54 auf, der eine zur Anlage an den Ventilsitz 52 bestimmte, obere Stirnfläche hat. Der Kopf 54 ist an einem Schaft 55 angebracht, dessen unteres Ende sich nach unten durch die öfnung 50 in den Weg des hinteren freien Endes des Mantels 11 des Mitnehmers 8 erstreckt. Wenn der erste Kolben 2 und die volle Stange 5 sich in völlig zurückgezogener Stellung befinden, besteht ein kleiner Abstand zwischen dem Mantel 11 und dem Ventilschaft 55, so daß der Kopf 54 unter der Federbelastung gegen den Ventilsitz 52 gepreßt ist und verhindert, daß Druckmittel von der hydraulischen Quelle dem ersten Druckraum 42 zugeführt wird.

Der Behälter und der hydraulische Speicher bzw. die Pumpe, die die Druckmittelquelle umfassen, bilden einen geschlossenen Kreis, der an entgegengesetzten Enden an die von den Kippventilen 47 und 51 gesteuerten öffnungen 44 und 50 in der Wand des Zylindergehäuses 1 angeschlossen ist. In die Leitung zwischen dem hydraulischen Speicher bzw. der Pumpe und dem Kippventil 51 ist ein Rückschlagventil eingeschaltet, um zu verhindern, daß Drurkmittel vom Druckraum 42 zum hydraulischen Speicher bzw. der Pumpe zurückfließt, wenn das Kippventil 51 offen ist.

Wenn ein mit dem ersten Kolben 2 in Verbindung stehendes Pedal heruntergedrückt wird, um die Bremsen anzulegen, wobei die Hochdruckquelle im Betrieb ist, werden der Kolben 2 und die volle Stange 5 ein kleines Stück vorwärtsbewegt. Durch die Kraft der Druckfeder 13 wird der Mitnehmer 8 entgegen der Kraft der Druckfeder 14 mit der Stange 5 entsprechend weit bewegt. Der Mantel 11 gerät dabei außer Berührung mit dem Schaft 49 und ermöglicht es dem Kipp-

ventil 47, sich unter seiner Federspannung zu schließen. Danach bewirkt eine geringfügige weitere Vorwärtsbewegung des Mitnehmers 8 das Öffnen des anderen Kippventils 51 durch die Anlage seines Schaftes 55 an den hinteren, freien Ende des Mantels 11. Folglich kann Druckmittel von der Hochdruckquelle in den ersten Druckraum 42 eintreten und durch die Auslaßöffnung 43 zu den Radzylindern des ersten Bremskreises des Fahrzeugs gelangen. Bei dieser Stellung befindet sich die Nase 7 am freien Ende der Stange 5 in geringfügigern Absland vom Dichtring 40 im Inncnkolben 36 der zweiten Kolbcnanordnung 17. Gleichzeitig wirkt das Druckmittel auf das vordere Ende des Außenkolbens 25 und bewegt diesen in der Bohrung vorwärts. Durch das Druckmittel wird auch eine Kammer 56 zwischen den miteinander in Verbindung stehenden Bohrungen des Innen- und Außenkolbens 36 bzw. 25 mit Druck beaufschlagt. Die Bewegung des Außenkolbens 25 wird von der Druckfeder 41 unterstützt, und der Endbereich des Außenkolbens 25 mit dem eingezogenen Durch- *° messer wird durch die Dichtung 30 geschoben, die nun ihrerseits eine Abdichtung um den vollen Durchmesserbereich des Außenkolbens 25 herum an einer gegenüber der öffnung 31 weiter innen liegenden Stelle herstellt und die Verbindung zwischen der öffnung 32 und *5 dem Druckraum 33 unterbindet. Danach wird bei weiterer Bewegung des Außenkolbens 25 in der gleichen Richtung den Radzylindern des zweiten Bremskreies vom zweiten Druckraum 33 durch die öffnung 34 Druckmittel zugeführt.

Falls die Hochdruckquelle oder der Druckraum 42 beim Bremsen versagen sollte, so befindet sich die Nase 7 der ungelochten Stange 5 in kleinem Abstand vom Dichtring 40. Bei dieser Ste lung ist der Mitnehmer 8 durch die Anlage des Mantels 11 an dem Schaft 55 des Kippventils 51, der als Anschlag dient, an einer weiteren Vorwärtsbewegung in de r Bohrung; gehindert. Eine weitere Bewegung des Pedal« verursacht, daß die Stange 5 entgegen der Kraft der Druckfeder 13 durch den Flansch 9 gleitet und das geringe Spiel zwischen der Stange 5 und dem Dichtring 40 aufhebt, so daß die Nase 7 in die Öffnung 39 einiritt und mit dem Dichtring 40 eine Abdichtung herstellt. Die durch die Stange 5 und die Dichtung 40 im Inner kolben 36 eingeschlossene Druckmittelsäule bildet ein im wesentlichen inkompressibles Gestänge, so daß f:ine weitere Bewegung der Stange 5 zum Vorschub des Innenkolbens 36 verursacht, daß der Außenkolben 25 seinerseits vorwärtsbewegt und das Druckmittel von zweiten Druckraum 33 zum zweiten Bremskreis gefördert wird.

Die Länge der Druckmittel säule innerhalb der Kammer 56 stellt sich im wesentlichen in Übereinstimmung mit dem Abstand ein um dein der Außenkolben 25 gegenüber dem Innenkolben 3(:i in der Bohrung vorwärtsbewegt wurde. Die hydraulische Druckmittelsäule gewährleistet, daß die ungelochte Stange 5 nur um eir kleines Stück bewegt zu werden braucht, um in Anlage an den zweiten Kolben 17 v.w gelangen und diesen zi betätigen, falls die Hochdrickquelle oder der Druck raum 42 bzw. der zugeordnete erste Bremskreis versa gen sollte.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Hauptzylinder für das hydraulische Bremssystem eines Fahrzeugs mit einem Zylinderkörper, einem in dessen Bohrung axial bewegbaren, pedalbetätigbaren Kolben, einem in der Zylinderbohrung vor dem Kolben befindlichen Druckraum, der mit einem Bremskreis verbunden ist, einem ersten, in den Druckraum mündenden, mit einer Druckmittelquelle verbundenen Kanal, der von einem ersten, normalerweise geschlossenen Ventil gesteuert wird, einem zweiten, in den Druckraum mündenden, mit einem Nachfüllbehälter für Druckmittel verbundenen Kanal, der von einem zweiten, normalerweise offenen Ventil gesteuert wird, und einem die Ventile betätigenden Mitnehmer, der verschiebbar auf einer vom Kolben in den Druckraum ragenden Stange angeordnet ist und auf den die Kraft einer Feder wirkt, die den Mitnehmer beim Vorschieben des Kolbens der Stange nachführt, wobei das erste Ventil geöffnet und das zweite Ventil geschlossen wird, dadurch gekennzeichnet, daß

a) in an sich bekannter Weise vor dem pedalbetatigbaren ersten Kolben (2) ein weiterer Kolben (17) angeordnet ist, vor dem sich ein weiterer, mit einem zweiten Bremskreis verbundener Druckraum (33) befindet und der bei Ausfall des ersten Druckraumes (42) durch die Stange (71) mechanisch betätigbar ist, die ihrerseits mit dem ersten Kolben (2) starr verbunden ist,

b) der Mitnehmer (8) in der Zylinderbohrung (6) geführt ist.

2. Hauptzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer (8) von einem hülsenförmigen Mantel (11) gebildet ist, der axial von einem radialen, die Stange (5) umgebenden Flansch (9) wegragt und zwischen den beiden Ventilen (47 und 51) liegt.

3. Hauptzylinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die auf den Mitnehmer (8) wirkende Feder (13) sich am ersten Kolben (2) abstützt und in an sich bekannter Weise den Mitnehmer (8) gegen einen Anschlag (12) an der Stange (5) drängt.

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