DE2830221A1 - Tandemhauptzylinder mit regler - Google Patents

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf einen Tandemhaupt-
• zylinder mit Regler der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Gattung.
• Aus der DE-OS 26 04 664 ist ein Tandemhauptzylinder mit Regler für eine hydraulische Fahrzeugbremsanlage bekannt, wobei der Hauptzylinder im wesentlichen ein Gehäuse mit abgestufter Bohrung und zwei darin beweglichen Druckkolben umfaßt. Die Druckkolben begrenzen zwei Druckkammern, von denen eine erste mit den Rad-Zylindern einer Vorderachse und die zweite unter Zwischenschaltung eines Bremskraftreglers mit den Radzylindern einer Hinterachse verbunden ist. Dabei sind dia Druckkolben derart dimensioniert, daß in der dem Vorderachsbrernskreis zugeordneten Drucickanimer ein höherer Druck erzeugt wird als in der dem Hinterachsbremskreis zugeordneten Druckkammer. Dieser geringere Bremsdruck im Hinterachsbremskreis wird bei Erreichen eines vorgegebenen Druckpegels durch den Regler gemindert. Der Regler besteht im wesentlichen aus einem Stufenkolben, der von einer Steuerfeder beaufschlagt ist, und einem Ventil, dessen Schließglied an einem Schaltkolben befestigt ist. Der Schaltkolben wird auf einer Seite vom Druck des Vorderachsbremskreises und auf der anderen Seite vom ungeregelten Druck des Hinterachsbremskreises beaufschlagt. Bei Ausfall des Vorderachsbremskreises soll der Schaltkolben betätigt und damit ein Schließen des Reglerventils verhindert werden, d.h. die Minderung des Bremsdruckes im Hinterachsbremskreis tritt nicht ein.
• Die aus der DE-OS 26 04 664 bekannte Anordnung ist wegen der großen Anzahl der erforderlichen Einzel- teile und deren teilweise komplizierten Formgebung aufwendig in der Bearbeitung und Montage. Die Folge davon sind hohe Herstellungskosten. Außerdem ist eine derartige Ausführung nur bei Hauptzylindern mit relativ großem Durchmesser realisierbar.
• Wie bereits vorstehend beschrieben, ist beim Bekannten ein wesentliches Merkmal darin zu sehen, daß aufgrund des großen Flächenunterschiedes der Druckkolben in der dem Hinterachsbremskreis zugeordneten Druckkammer ein erheblich geringerer Druck erzeugt wird als in der dem Vorderachsbremskreis zugeordneten Druckkammer. Dies ist dann zweckmäßig, wenn beide Eremskreise funktionsfähig sind und die Bremskraft an den Fahrzeughinterrädern geringer sein soll als an den Fahrzeugvorderrädern. Dafür sorgt aber ohnehin bei Erreichen eines vorherbestimmten Druckpegels der vorgesehene Regler. Fällt der Vorderachsbremskreis infolge eines Defektes aus, so ist zwar der Regler ausgeschaltet, die Bremsen der Fahrzeughinterräder werden jedoch nur mit dem geringen Bremsdruck beaufschlagt.
• Gerade bei Ausfall eines Bremskreises kommt es aber darauf an, mit dem noch funktionsfähigen Bremskreis möglichst wirkungsvoll zu bremsen.
• Der Forderung nach einer ausreichenden Wirkung der Hinterradbremsen bei Ausfall des Vorderachsbremskreises steht auch die Tatsache entgegen, daß durch die in diesem Fall erfolgende Bewegung des Schaltkolbens eine große Druckmittelvolumenaufnahme eintritt, die durch die Verschiebung des Stufenkolbens noch vergrößert wird. Zu dem bei Ausfall eines Bremskreises olinehin beachtlichen Bremspedalweg kommt nun noch der durch die zusätzliche Druckr&iittelvolumenaufnahme auftretende Pedalweg hinzu.
• Der Schaltkolben wird nur im Falle eines Defektes betätigt, die den Sciialtkolben abdichtenden Dichtungsringe werden daher nicht bewegt. Es ist aber bekannt, daß über einen langen Zeitraum ruhende Dichtungen bei plötzlicher Beanspruchung zerstört werden. Eine Reparatur des Hauptzylinders ist dann erforderlich.
• Die Aufgabe der Erfindung ist es, einen Tandemhauptzylinder mit Regler der im Oberbegriff des Anspruches 1-genannten Gattung zu schaffen, der gegenüber dem Bekannten dieselben Vorteile aufweist wie der Gegenstand der Hauptanineldung und darüber hinaus einfacher im Aufbau ist.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die größere Stufe des Stufenkolbens als Ventilschließglied ausgebildet und als Ventilsitz ein über der kleineren Stufe des Stufenkolbens angeordneter Ring vorgesehen ist.
• Die wesentlichen Vorteile des Erfindungsgegenstandes gegenüber dem x-Iauptpatent sind insbesondere darin zu sehen, daß die Herstellungskosten aufgrund einer geringeren Anzahl von Einzelteilen gesenkt werden und die Baulänge verkürzt wird.
• Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes besteht darin, daß der Stufenkolben an der kleineren Stufe ein zapfenförmiges Ende aufweist, das in den ersten Druckraum ragt, und an der größeren Stufe ein Anschlagmittel angeordnet ist. Bei Ausfall des Vorderachsbremskreises verschiebt sich der erste Druckkolben so weit, bis er an das zapfenförmige Ende des Stufenkolbens stößt und diesen mit seinem Anschlag an der Stirnwand des Gehäuses hält.
• Dies hat den Vorteil, daß der Stufenkolben des Reglers bei Ausfall des Vorderachsbremskreises überhaupt nicht bewegt wird und dadurch im Hinterachsbremskreis keine Erhöhung des Druckmittelvolumens auftritt.
• Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes ist der als Ventilsitz dienende Ring auf der dem Reglerauslaßraum zugewandten Seite unter Zwischenschaltung eines Distanzringes an der Stirnwand des Gehäuses und auf der anderen Seite unter Zwischenschaltung einer Scheibe und einer Feder an einem gehäusefesten Eauteil abgestützt. Durch diese Anordnung wird die Lage des Ringes bzw. der Ventilschließweg bestimmt, und sie gewährleistet außerdem ein sicheres Öffnen des Ventils, wenn der Druck im Reglereinlaßraum, beispielsweise beim Loslassen des Bremspedales, abgebaut wird.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung, die einen Tandemhauptzylinder mit einem in der Hauptzylinderbohrung angeordneten Regler (teilweise im Schnitt) zeigt, näher erläutert.
• In der einzigen Figur der Zeichnung ist ein Tandemhauptzylinder dargestellt, dessen für die Erfindung unbedeutend er und außerdem bekannter Teil nicht im Schnitt gezeigt ist. In einem Gehäuse 1 ist eine Bohrung 2 angeordnet, die sich über die gesamte Länge des Gehäuses 1 erstreckt. In der Bohrung 2 befindet sich ein erster Druckkolben 3, der mit seiner Stirnseite eine erste Druckkammer 4 begrenzt. Die erste Druclckammer 4 ist mit in der Zeichnung nicht darge- stellten Radzylindern eines Vorderachsbremskreises verbunden. Dies ist durch denPfeil VA angedeutet. Das Gehäuse 1 ist mit einer Bohrung 5 zur Aufnahme eines nicht dargestellten Behälterstutzens versehen, von der aus eine Nachlaufbohrung 6 und eine Ausgleichsbohrung 7 in die Bohrung 2 fuhren.
• Der erste Druckkolben 3 hat einen zylindrischen Absatz 8, auf den eine Dichtmanschette 9 mit einem Stützring 10 angeordnet ist, wobei die Dichtmanschette 9 an einer Schulter 11 des Kolbens 3 liegt. Die Schulter 11 weist mehrere achsparallele Öffnungen 12 auf, die sich von der als Anlage der Dichtmanschette 9 dienenden Seite bis in einen Ringraum 13 erstrecken. Im Bereich des Ringraumes 13 mündet die Ausgleichsbohrung 7 in die Bohrung 2. Ein konischer Fortsatz 14 des Druckkolbens 3 ragt in die erste Druckkammer 4.
• Eine der bisherigen Beschreibung analoge Anordnung befindet sich im nicht geschnittenen Teil der Figur.
• Diese Anordnung dient der Druckerzeugung für einen Hinterachsbremskreis.
• Der konische Fortsatz 14 taucht in eine Druckfeder 15 ein, die auf der einen Seite an dem Stützring 10 und auf der anderen Seite an einem gehäusefest in der Bohrung 2 befestigten Ring 16 abgestützt ist. Die Druckfeder 15 dient zur Rückführung des ersten Druckkolbens 3.
• Auf der dem Druckkolben 3 abgewandten Seite des Ringes 16 ist in der Bohrung 2 eine Hülse 17 angeordnet, die auf der einen Seite durch den Ring 16 und auf der anderen Seite durch einen gehäusefest in der Bohrung 2 angeordneten Ring 18 gegen axiale Verschiebung gesichert ist. Die Hülse 17 ist mittels zweier Dichtungen 19 und 20 gegen das Gehause abgedichtet. Die Hülse 17 weist eine abgestufte Bohrung auf, in der ein Stufenkolben 21 mit einen zapfenförmigen Ende 22 verschiebbar gelagert und mittels Dichtungen 23 und 24 abgedichtet ist. Das zapfenförmige Ende 22 ragt in den von der Hülse 17 begrenzten Druckraum 4. Die Stufe der Bohrung in der I-Iülse 17 bildet einen Anschlag 25, der die Bewegung des Stufenkolbens 21 in Richtung auf den Druckraum 4 begrenzt und zwischen den Dichtungen 23 und 24 angeordnet ist. Ein Hohlraum 26, der zwischen der Hülse 17 und dem zapfenförmigen Ende 22 gebildet ist, hat durch eine radiale Bohrung 27 Verbindung mit einem zwischen den Dichtungen 19 und 20 angeordneten Ringraum 28. Der Ringraum 28 ist mittels einer Öffnung 29 mit der Atmosphäre verbunden.
• Die größere Kolbenstufe des Stufenkolbens 21 ist als Ventilschließglied 30 ausgebildet, das sich in geringem Abstand zu einem ringförmigen Ventilsitz 31 befindet, welcher in der Bohrung 2 angeordnet ist. Der Ventilsitz 31 ist über einen Distanzring 32 an der Stirnseite des Gehäuses 1 abgestützt; auf der anderen Seite des Ventilsitzes 31 befindet sich eine Scheibe 33, die von einer an dem Ring 18 abgestützten Feder 34 in Richtung auf den Ventilsitz 31 beaufschlagt ist.
• Die der kleineren Kolbenstufe zugewandte Seite des Ventilsitzes 31 begrenzt einen Reglereinlaßraum 35, die andere Seite einen Reglerauslaßraunt 36. Der Reglerauslaßraum 36 ist mit in der Zeichnung nicht dargestellten Radzylindern eines Hinterachsbremskreises verbunden. Dies ist durch den Pfeil HA angedeutet.
• Der Reglereinlaßraum 35 ist durch eine Druekiittelleitung 37 mit einer im nicht geschnittenen Teil der Figur angeordneten zweiten Druckkammer verbunden.
• Der Stufenkolben 21 weist an seiner kleineren Stufe einen radialen Vorsprung 38 auf. Zwischen dem Vorsprung 38 und der Hülse 17 ist eine Steuerfeder 39 eingesetzt, die den Stufenkolben 21 in Richtung auf den Reglerauslaßraum 36 beaufschlagt, wodurch dieser im Ruhezustand mit einem an der Stirnseite der größeren IÇolbenstufe angeordneten Anschlagmittel ko an die Stirnwand des Gehäuses 1 gedrückt wird.
• Die Funktionsweise des Tandemhauptzylinders mit Regler wird zunächst für den Normalfall, also wenn beide Bremskreise intakt sind, beschrieben, wobei für den Tandemhauptzylinder zuerst der Vorderachsbremskreis betrachtet wird, da diese Wirkungsweise für den in der Zeichnung nicht dargestellten Teil des Hauptzylinders genauso gilt.
• Bei Betätigung des Bremspedales wird der erste Druckkolben 3 gegen die Feder 15 bewegt, dabei überfährt die Dichtmanschette 9 die Nachlaufbohrung 6 und schließt die erste Druckkammer 4. In der Druckkammer 4 wird der Druck erhöht, der sich durch die Bremsleitungen bis zu den Zylindern der Vorderradbremsen fortpflanzt.
• Der auf gleiche Weise in einer zeigten Druck1cas.mser erzeugte Druck gelangt durch eine Druckmittelleitung 37 in den Reglereinlaßraum 35.
• Zunächst kann das Druckmittel ungehindert vom Reglereinlaßraum 35 in den ReglerauslaBraum 36 und von dort zu den Radzylindern des Hinterachsbremskreises (HA) strömen, denn die Steuerfeder 39 hält den Stufenkolben 21 mit seinem Anschlag 40 an der Stirnwand des Gehäuses 1. Bei Erreichen eines bestimmten Druckpegels wird der Stufenkolben 21 gegen die Steuerfeder 39 verschoben, bis das Schließglied 30 durch Anlegen an den Ventilsitz 31 den Druckmittelstrom vom Reglereinlaßraum 35 zum Reglerauslaßraum 36 unterbricht. Bei weiterer Druckerhöhung in den Druckkammern wird den Vorderradbremsen ein ungeminderter, den Hinterradbremsen aber ein geminderter Bremsdruck zugeführt. Bei entsprechender Druckerhöhung im Reglereinlaßraum 35 - dort herrscht immer der ungeminderte Druck - wird der Stufenkolben 21 in Richtung auf den Reglerauslaßraum 36 bewegt. Dadurch wird das Ventilschließglied 30 vom Ventilsitz 31 abgehoben und Druckmittel kann vom Regiereinlaßraum 35 in den Reglerauslaßraum 36 nachfließen. Daraufhin bewegt sich der Stufenkolben 21 wieder gegen die Steuerfeder 39.
• Fällt der Hinterachsbremskreis infolge eines Defektes aus, so bleibt die isrirksamkeit des Vorderachsbremskreises VA vollständig erhalten. Dadurch, daß in der zweiten Druckkammer, die in dem nicht geschnittenen Teil der Figur angeordnet ist, kein Druck aufgebaut wird, verlängert sich zwangsläufig der Bremspedalafeg.
• Dies ist bei allen Tandemhauptzylindern der Fall.
• Bei dieser Anordnung tritt keine durch den Regler bedingte erhöhte Druckmittelvolumenaufnahme im ersten Bremskreis auf, d.h. es entsteht keine durch den Regler bedingte Bremspedalwegverlängerung.
• Fällt umgekehrt der Vorderachsbremskreis aus, so wird bei Betätigung des Bremspedales der erste Druckkolben 3 so weit gegen die Feder 15 verschoben, bis der konische Fortsatz 14 an das zapfenförmige Ende 22 des Stufenkolbens 21 stößt. Der Stufenkolben 21 wird dadurch mit seinem Anschlag 40 an die Stirnwand des Gehäuses 1 gedrückt und das Ventil kann nicht schließen. Der im Hauptzylinder erzeugte Druck wird ungemindert den Radzylindern der Fahrzeughinterräder zugeführt.
• Leerseite

Claims (3)

1. Tandemhauptzylinder mit Regler (Zusatz zur Patentanmeldung P Internes Aktenzeicflen: P 4643) Patentansprüche ls 9 *andemhauptzylinder mit Regler für eine hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage, wobei eine erste Druckkammer mit Radzylindern der Vorderachse, eine zweite Druckklammer mit einem Reglereingang und der Reglerausgang mit Radzylindern der Hinterachse verbunden sind, der Regler mindestens ei.nen von einer Steuerfeder beaufschlagten StuSenk.olben und ein Ventil umfaßt und Mittel vorgesehen sind, durch die bei Ausfall des Vorderachsbremskreises das Ventil von einem die erste Druckkammer begrenzenden ersten Druckkolben mechanisch betätigt und somit das Ventil offen gehalten wird nach Patent ....., (Patentanmeldung vom 7.Juli 1978 , internes Aktenzeichen P 4643), dadurch g e k e n n z e i c h -n e t, daß die größere Stufe des Stufenkolbens (21) als Ventilschließglied (30) ausgebildet und als Ventilsitz (31) ein über der kleineren Stufe des Stufenkolbens (21) angeordneter Ring vorgesehen ist.
2. 2. Tandemhauptzylinder nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß der Stufenkolben (21) an der kleineren Stufe ein zapfenförmiges Ende (22) aufweist, das in den ersten Druckraum ragt, und an der größeren Stufe ein Anschlagmittel (40) angeordnet ist.
3. 3. Tandemhauptzylinder nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß der als Ventilsitz (31) dienende Ring auf der dem Reglerauslaßraum (36) zugewandten Seite unter Zwischenschaltung eines Distanzringes (32) an der Stirnwand des Gehäuses (1) und auf der anderen Seite unter Zwischenschaltung einer Scheibe (33) und einer Feder (34) an einem gehäusefesten Bauteil (17,18) abgestützt ist.