DE2164604C3 - Hauptzylinder für Zweikreisbremsanlagen, insbesondere in Kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung ist darin zu sehen, daß beim Ausfall eines der beiden Bremskreise die auf das Bremspedal bei einer Bremsung wirkende Rückwirkungskraft deutlich verringert ist, was erfahrungsgemäß den Fahrer des Fahrzeugs dazu veranlaßt, instinktiv starker auf das Bremspedal zu treten, so daß tier verbleibende Bremskreis mit einem entsprechend höheren Druck beaufschlagt wird und auf diese Weise ein Teil der durch den Defekt des ausgefallenen Bremskreises verlorengegangenen Bremswirkung kompensiert wird.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung ist vorgesehen, daß der Druck, der im zweiten Zylinderraum aufgebaut sein muß, damit die Verriegelung freigegeben wird, wesentlich geringer ist als der Bremsdruck, damit schon beim Ansprechen der Bremsen der Schwimmkolben seine Ausgleichsfunktion ungehindert ausüben kann. Andererseits wird aber die Entriegelung verhindert, wenn der zweite Bremskreis defekt ist

Der Hauptkolben ist vorzugsweise durch eine sich zwischen der Stirnseite des Ansatzes und dem Boden des Zylinders erstreckende Druckfeder in seine Ausgangslage vorgespannt, um die erwünschte Rückstellung des Kolbens nach einer Bremsung zu gewährleisten. Des weiteren kann der Schwimmkolben zweckmäßigerweise durch eine sich zwischen der Stirnseite des Ansatzes und dem Schwimrnkolben erstreckende Druckfeder auf den Anschlag zu vorgespannt sein, so daß auch der Schwimmkolben nach einer Bremsung immer wieder in seine Ausgangslage am Anschlag zurückkehrt

Nach einer weiteren Ausführungsform ist der Riegel für den Schwimmkolben in der Wand des Zylinders radial verschiebbar angeordnet und arbeitet mit einer Umfangsnut des Schwimmkolbens zusammen. Der Riegel kann auch mit einem in einem Zylinder angeordneten Kolben verbunden sein, welcher in Verriegelungsrichtung von einer Druckfeder und in Entriegelungsrichtung vom Druck des zweiten Bremskreises beaufschlagt ist

Die Umfangsnut ist zweckmäßig durch Leitungen im Schwimmkolben und Hauptkolben mit dem Raum hinter dem Hauptkolben verbunden.

Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform arbeitet der Riegel mit der Vorderkante des Schwimmkolbens zusammen und wirkt als vom Druck des zweiten Bremskreises beaufschlagter Kolben. Diese Ausführungsform ist besonders einfach und betriebssicher, weil es keiner Leitungen bedarf, die den Kolben für den Riegel mit dem Druck des zweiten Bremskreises beaufschlagen. Vielmehr wird die Fläche des in den zweiten Zylinderraum hineinragenden Riegels selbst vom Druck des zweiten Bremskreises beaufschlagt, wobei die Dimensionierung der Querschnittsfläche und der Rückstellfeder derart ist, daß bereits bei geringem Druck im zweiten Bremskreis der Riegel in die Wandung des Zylinders zurückgedrängt wird, und somit den Schwimmkolben freigibt

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt

F i g. 1 einen schematischen Querschnitt einer bevorzugten Ausführungsform eines Hauptzylinders gemäß der Erfindung und

Fig.2 einen Querschnitt eines Ausschnittes eines erfindungsgemäßen Hauptzylinder« mit einer besonders einfachen Verriegelungsanordnung.

Nach Fig. 1 ist in einem Hauptzylinder 25 ein

Hauptkolben 17 angeordnet, der eine Ringstufe 17a und einen sich bis in dien zweitem Zylinderraum 24 erstreckenden Ansatz 176 aufweist An der Ringstufe 17a ist die bei derartigen Hauptkolben üblicher S Primärmanschette 33 angeordnet, die mit Nachfüll- und Ausgleichsbohrung eines üblichen Nachfüllbehälters 16 zusammenarbeitet Der Ausgleichsraum hinter der Ripgstufe 17a ist mit 32 bezeichnet Die Betätigung mittels des Bremspedals erfolgt ic Richtung des Pfeiles f.

ίο Die mechanischen Betätigungsorgane sind nicht im einzelnen dargestellt Der Ansatz 176 des Hauptkolbens 17 erstreckt sich durch eine axiale Zylinderbohrung 22 eines Schwimmkolbens 18, der in einer noch zu beschreibenden Weise als Ausgleichshülse wirkt

is Die Rückbewegung des Schwimmkolbens 18 ist durch einen zylindertesten Anschlag 11 begrenzt, während die Vorschubbewegung des Schwimmkolbens 18 durch einen Riegel 12 gesperrt werden kann, der in eine Umfangsnut 29 des Schwimmkolbens 18 eingreift

Da der Schwimmkolben 18 dicht in den Hauptzylinder 25 und der Ansatz 1176 dicht in die Zylinderbohrung des Schwimmkolbens 18 eingepaßt ist sind im Hauptzylinder ein erster Zylinderraum 23, der an den ersten Bremskreis 13 angeschlossen ist, und ein zweiter Zylinderraum 24, der an den zweiten Bremskreis 14 angeschlossen ist abgeteilt

Im Stirnbereich des Ansatzes 176 ist ein Ringanschlag 28 vorgesehen, der mit einem Betätigungshebel eines Kippventils 21 zusammenarbeitet welches in der in F i g. 1 dargestellten zurückgezogenen Stellung die Nachlaufbohrung des Nachfüllbehälters 15 freigibt jedoch beim Vorschieben des Ansatzes 176 schließt Das Kippventil 21 und der Ringanschlag 28 erfüllen gemeinsam die gleiche Funktion wie die Primärmanschette33.

Die Rückstellung des Hauptkolbens 17 in seine Ausgangsstellung erfolgt durch eine sich zwischen Zylinderboden und Ringanschlag 28 erstreckende Druckfeder 26, während auf den Schwimmkolben 18 durch eine zwischen dem Ringanschlag 28 und dem Schwimmkolben 18 ausgespannte Druckfeder 27 eine Rückstellkraft ausgeübt wird.

Der Riegel 12 ist in der Zylinderwandung angeordnet und mit einem Steuerkolben 19 verbunden, der von einer Seite durch eine Leitung 34 mit dem Druck des zweiten Zylinderaumes; 24 und von der anderen Seite durch die Kraft einer Druckfeder 20 beaufschlagt wird. Die Dimensionierung der Kolbenfläche und der Stärke der Feder 20 sind dabei derart daß bei Drucklosigkeit

s° im Zylinderraum 24 die Feder 20 den Riegel 12 in Riegelstellung verschiebt, während bereits bei einem geringen Oberdruck im Zylinderraum 24 der Kolben 19 gegen die Kraft der Feder 20 zurückgedrängt wird, wobei der Riegel 12 außer Eingriff mit der Umfangsnut

SS 29 kommt

Der Ausgleichsraum 32 ist durch Leitungen 30,31 mit dem Raum der Umfangsnut 29 hydraulisch verbunden.

Die Arbeitsweise der Ausführungsform nr.ch F i g. 1 ist wie folgt:

Bei einer normalen Bremsung mit funktionsfähigen Bremskreisen wird im ersten Stadium der Bremsung durch den Aufbau eines Druckes im Zylinderraum 24 der Riegel 12 außer Eingriff mit der Umfangsnut 29 gebracht Aufgrund des gewählten Flächenverhältnisses zwischen Ringstufe 17a und Ansatz 176 und des vorhandenen Volumen!>edarfs des ersten Bremskreises 13 und des zweiten Bremskreises 14 wird nach Entriegelung der Schwimmkolben 18 in Fig. 1 etwas

nach links verschoben, d. h. er hebt von dem Anschlag 11 ab. Von diesem Augenblick an Findet zwischen den beiden Bremskreisen 13,14 unter Berücksichtigung der Reibungs- und Federkräfte ein vollständiger Druckausgleich statt S

Es sei nun der Fall betrachtet, daß der erste Bremskreis 13 ein Leck aufweist, sich hier also kein Druck aufbauen kann. In diesem Falle wird aber durch den Ansatz i7b in dem Zylinderraum 24 noch ein Druck aufgebaut welcher sofort also ohne daß es zum ι ο Durchfall des Bremspedals kommt, eine Rückwirkung auf das Bremspedal ausübt Die Rückwirkungskraft ist zwar nur etwa halb so groß als bei funktionsfähigem erstem Bremskreis, doch veranlaßt gerade die Herabsetzung der Rückwirkungskraft auf das Bremspedal den Fahrer zum stärkeren Treten des Bremspedals. Bei diesem Vorgang entriegelt zwar der Kolben 19 den Ausgleichskolben 18, doch verbleibt dieser in seiner Anlage an dem Anschlag 11, weil im Raum 23 kein Durck vorliegt

Sollte nun der zweite Bremskreis 14 aufgrund eines Defektes drucklos sein, so wird bei einer Bremsung im Zyliriderraum 23 sofort ein Druck aufgebaut der die erwünschte unverzügliche Rückwirkung auf das Bremspedal zur Folge hat Da im Zylinderraum 24 nun kein Druck aufgebaut wird, unterbleibt die Entriegelung des Schwimmkolbens 18, so daß dieser während des gesamten Bremsvorganges nicht ausweichen kann, das unerwünschte Durchfallen des Bremspedals also wirksam vermieden ist Auch in diesem Falle ist die Rückwirkung auf das Bremspedal herabgesetzt, so daß der Fahrer zum stärkeren Treten des Pedals veranlaßt wird.

Die Ausführungsform nach F i g. 2 unterscheidet sich von der nach F i g. I dadurch, daß der Riegel 12 mit der Vorderkante des Schwimmkolbens 18, also nicht mit einer besonderen Umfangsnut 29 zusammenarbeitet Hierdurch wird nicht nur die umfangsnut eingespart, sondern es kann auch der Riegel 12 selbst als Steuerkolben verwendet werden, da er ja bei dieser Ausfühningsform direkt vom Druck im Zylinderraum 24 beaufschlagt wird. Es entfällt also auch die bei der Ausführungsform nach F i g. 1 erforderliche hydraulische Leitung 34.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Hauptzylinder far Zweikreisbremsanlage!!, insbesondere in Kraftfahrzeugen, mit einem pedalbetätigbaren Hauptkolben, der Ober einen ersten Druckraum den ersten Bremskreis mit Druckmittel beaufschlagt, und einem Schwimmkolben, der vom Druck im ersten Druckraum beaufschlagt ist und dem ein zweiter, an den zweiten Bremskreis angeschlossener Druckraum zugeordnet ist, wobei der Schwimmkolben eine axiale Zylinderbohrung aufweist, durch die hindurch sich ein Ansatz des Hauptkolbens in den zweiten Druckraum erstreckt, und wobei ferner die Bewegung des Schwimmkolbens entgegen der Betätigungsrichtung des Hauptkolber.s durch einen gehäusefesten Anschlag begrenzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Schwimmkolben (18) eine vom Druck im zweiten Druckraum (24) gesteuerte Verriegelungsvorrichtung (19, 20) zusammenwirkt, mit der der Schwimmkolben in seiner am Anschlag (If) anliegenden Stellung verriegelbar ist und die bei einem vorbestimmten Druck im zweiten Druckraum

(24) in ihre Entriegelungsstellung bewegbar ist

2. Hauptzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck, bei dem die Verriegelungsvorrichtung in ihre Entriegelungsstellung bewegbar ist, wesentlich geringer als der Bremsdruck ist

3. Hauptzylinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptkolben (17) durch eine sich zwischen der Stirnseite des Ansatzes (17b) und dem Boden des Zylinders (25) erstreckende Druckfeder (26) in seine Ausgangstage vorgespannt ist

4. Hauptzylinder nach einem der Ansprüche 1 bis

3, dadurch gekennzeichnet daß der Schwimmkolben (18) durch eine sich zwischen der Stirnseite des Ansatzes (i7b) und dem Schwimmkolben (18) erstreckende Druckfeder (27) auf den Anschlag (18) zu vorgespannt ist

5. Hauptzylinder nach einem der Ansprüche 1 bis

4, dadurch gekennzeichnet daß der Riegel (12) für den Schwimmkolben (18) in der Wand des Zylinders

(25) radial verschiebbar angeordnet ist und mit einer Umfangsnut (29) des Schwimmkolbens (18) zusammenarbeitet

6. Hauptzylinder nach einem der Ansprüche 1 bis

5, dadurch gekennzeichnet, daß der Riegel (12) mit einem in einem Zylinder angeordneten Kolben (IS) verbunden ist

7. Hauptzylinder nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet daß der Kolben (19) in Verriegelungsrichtung von einer Druckfeder (20) und in Entriegelungsrichtung vom Druck des zweiten Bremskreises (14) beaufschlagt ist

8. Hauptzylinder nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet daß die Umfangsnut (29) durch Leitungen (30, 3t) im Schwimmkolben (18) und Hauptkolben (17) mit dem Raum (32) hinter dem Hauptkolben (17) verbunden ist

9. Hauptzylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet daß der Riegel (12) mit der Vorderkante des Schwimmkolbens (18) zusammenarbeitet und als vom Druck des zweiten Bremskreises beaufschlagter Kolben wirkt

Die Erfindung betrifft einen Hauptzylinder für Zweikreisbremsanlagen, insbesondere in Kraftfahrzeugen, mit einem pedalbetätigbaren Hauptkolben, der über einen ersten Druckraum den ersten Bremskreis mit S Druckmittel beaufschlagt und einem Schwimmkolben, der vom Druck im ersten Druckraum beaufschlagt ist und dem ein zweiter, an den zweiten Bremskreis angeschlossener Druckraum zugeordnet ist wobei der Schwimmkolben eine axiale ZyUnderbohrung aufweist

ίο durch die hindurch sich ein Ansatz des Hauptkolbens in den zweiten Druckraum erstreckt und wobei ferner die Bewegung des Schwimmkolbens entgegen der Betätigungsrichtung des Hauptkolbens durch einen gehäusefesten Anschlag begrenzt ist

is Durch die DT-OS 19 35 492 ist ein derartiger Hauptzylinder bekannt bei dem zur Verringerung des beim Ausfall eines Bremskreises auftretenden zusätzlichen Pedalwegs der mögliche Gesamthub einer die Bremskreise voneinander trennenden, auf dem starr mit

ίο dem Primärkolben verbundenen Sekundärkolben verschiebbar angeordneten Ausgleichshülse (Schwimmkolben) dadurch begrenzt ist daß die Hülse in Ruhestellung primärseitig an einem Zylinderwandanschlag anliegt und daß im Arbeitsraum des Sekundärkreises in einem bestimmten Abstand A von der Hülse ein Anschlag vorgesehen ist Bei dieser Anordnung kann sich beim Auftreten einer Leckage in einem der beiden Bremskreise der Pedalweg um ±A/2 bezüglich der Normalbedingungen ändern.

Aus der DT-OS 19 24 394 ist ein Tandemhauptzylinder bekannt bei dem durch einen druckgesteuerten Riegel beim Ausfall des ersten Bremskreises beide Kolben miteinander verriegelbar sind, so daß der Verlust an Pedalweg auf diese Weise vermindert wird.

Eine völlige Vermeidung eines Pedalwegverlustes ist mit dieser bekannten Vorrichtung jedoch ebenfalls nicht erreichbar, da beim Ausfall des zweiten Bremskreises der Schwimmkolben bis zu seinem stirnseitigen Anschlag bewegt werden muß, ehe der Druck im ersten

Bremskreis aufgebaut werden kann.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Hauptzylinder der eingangs beschriebenen Art ίο auszubilden, daß durch den Ausfall eines der beiden Bremskreise keine Pedalwegverlängerung auftreten kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß mit dem Schwimmkolben eine vom Druck im zweiten Druckraum gesteuerte Verriegelungsvorrichtung zusammenwirkt mit der der Schwimmkolben in

so seiner am Anschlag anliegenden Stellung verriegelbar ist und die bei einem vorbestimmten Druck im zweiten Druckraum in ihre Entriegelungsstellung bewegbar ist

Durch diese erfindungsgemäße Anordnung wird eine plötzliche Volumenvergrößerung des zweiten Brems-

SS kreises bei einem Ausfall des ersten Bremskreises durch das Zurückgehen des Schwimmkolbens durch den zylinderfesten Anschlag bewirkt der die Bewegung des Schwimmkolbens entgegen der Richtung der Betätigungskraft des Hauptkolbens begrenzt während beim Ausfall des zweiten Bremskreises durch die Verriegelungsvorrichtung ein Ausweichen des in seiner am Anschlag anliegenden Stellung verriegelten Schwimmkolbens im Falle einer Bremsung ausgeschlossen ist Somit wird unabhängig vom Zeitpunkt des Ausfalls und

6s unabhängig davon, welcher der beiden Bremskreise ausfällt eine Verlängerung des Pedalwegs bei der Betätigung des funktionsfähig gebliebenen Bremskreises mit Sicherheit verhindert