DE2837706A1

DE2837706A1 - Hauptbremszylinder mit verzoegerungsventil

Info

Publication number: DE2837706A1
Application number: DE19782837706
Authority: DE
Inventors: Raymond Higgerson; David Parsons
Original assignee: Automotive Products PLC
Current assignee: Automotive Products PLC
Priority date: 1977-09-07
Filing date: 1978-08-30
Publication date: 1979-03-15
Also published as: FR2402563B1; AU3938278A; JPS5473487U; US4229940A; ES473149A1; IN148313B; FR2402563A1; AU518519B2; JPS5915735Y2

Description

PATENTANWÄLTE £.001/ Ό

Dipl.-Phys. JÜRGEN WEISSE ■ Dipl.-Chem. Dr. RUDOLF WOLGAST

BÖKENBUSCH41 · D 5620 VELBERT 11-LANGENBERG Postfach 110386 · Telefon: (02127) 4019 · Telex: 8516895

Patentanmeldung

Automotive Products Limited/ Tachbrook Road,. Leamington Spa, Warwickshire, England

Hauptbremszylinder mit Verzögerungsventil

Die Erfindung betrifft einen Hauptbremszylinder für eine Fahrzeugbremsanlage mit Scheibenbremsen an einem ersten und Trommelbremsen an einem zweiten Satz von Rädern, bestehend aus einer an die Trommelbremsen angeschlossenen ersten Kammer und einem ersten Kolben zur Druckerzeugung darin, aus einer an die Scheibenbremsen angeschlossenen zweiten Kammer und einem zweiten Kolben zur Druckerzeugung darin, aus einem Verzögerungsventil zur Steuerung des Durchflusses von der zweiten Kammer zu den Scheibenbremsen und aus einem Rückschlagventil, das den Rückfluß von den Scheibenbremsen zu der zweiten Kammer erlaubt.

Bei Motorfahrzeugen mit einer solchen Zweikreis-Bremsanlage ist es für bestimmte Betriebszustände erwünscht, die Betätigung der Scheibenbremsen zunächst so lange zu verzögern, bis an den Trommelbremsen ausreichender Druckmitteldruck zur Verfügung steht, um die Wirkung der Abziehfedern für die Bremsbacken zu überwinden. Durch eine solche Verzögerung wird erreicht, daß beide Arten von Bremsen zum gleichen Zeitpunkt wirksam werden.

909811/0834 - 4 -

Es sind Verzögerungsventile dafür beispielsweise durch die USA-Patentschrift 3 278 241 bekannt, jedoch bilden diese Verzögerungsventile getrennte Bauteile der Bremsanlage, wodurch die gesamte Bremsanlage notwendigerweise mit zusätzlichen Kosten belastet wird. Es ist auch bereits ein Hauptbremszylinder vorgeschlagen worden, der die gleiche Charakteristik wie ein Hauptbremszylinder üblicher Bauart in Verbindung mit dem bekannten Verzögerungsventil besitzt. Dabei hat sich jedoch gezeigt, daß solche
Hauptbremszylinder nur mit Schwierigkeiten vollständig
entlüftet werden können und daher nicht leicht in einen
Betriebszustand gebracht werden können, der die verlangte
Charakteristik besitzt. Dementsprechend besteht die Aufgabe der Erfindung darin, einen Hautpbremszylinder der vorgenannten Art für eine Zweikreis-Bremsanlage zu schaffen, bei dem in zuverlässiger Weise die Betätigung der Scheibenbremsen in der
Anfangsphase verzögert wird bis die Trommelbremsen wirksam zu werden beginnen«

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das
Verzögerungsventil ein mit einem der Kolben in Wirkverbindung stehendes Ventilglied, das die Verbindung von der zweiten
Kammer zu den Scheibenbremsen während der Anfangsphase der
Verschiebung des Kolbens aus der Stellung bei freigegebener
Bremse absperrt, und einen Kolben aufweist, der bei Erreichen eines vorbestimmten Druckmitteldrucks in der zweiten Kammer
gegen eine Steuerfeder unter Öffnung der Verbindung zwischen
der zweiten Kammer und den Scheibenbremsen bewegbar ist.

Vorzugsweise weist der Kolben bei dem Hauptbremszylinder nach der Erfindung eine relativ größere, mit dem Druck in der
zweiten Kammer beaufschlagbare Kolbenfläche, unter welchem
Druck der Kolben gegen die Steuerfeder zur öffnung der
Verbindung zwischen der zweiten Kammer zu den Scheibenbremsen verschiebbar ist, und eine relativ kleinere, mit dem Druck an den Scheibenbremsen beaufschlagbare Kolbenfläche auf, unter
welchem Druck der Kolben zur Absperrung der Verbindung zwischen

90981 1/0834

— 5 —

■ ■■-/-

der zweiten Kammer und den Scheibenbremsen zurückführbar ist, und ist mit zunehmendem Druck oberhalb des vorbestimmten Drucks hin- und herbewegbar, wobei der Druck an den Scheibenbremsen rascher ansteigt als in der zweiten Kammer bis der Druck an den Scheibenbremsen gleich dem Druck in der zweiten Kammer ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Abbildungen dargestellt und wird nachstehend anhand der Bezugsζeichen im einzelnen erläutert und beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Reihen-Hauptbremszylinder nach der Erfindung und

Fig. 2 einen Ausschnitt von Fig. 1 in vergrößertem Maßstab.

In den Abbildungen ist mit 11 das Gehäuse des Hauptbremszylinders bezeichnet/ das einen Bremsflüssigkeitstank 12 trägt. Das Gehäuse 11 hat eine geradlinig verlaufende Bohrung 13, in deren erstem Teil ein erster Kolben oder Hauptkolben 14 und in deren zweitem Teil ein zweiter Kolben oder Nebenkolben 15 gleitbeweglich ist. Diese Kolben 14 und 15 sind in der für einen Reihen-Hauptbremszylinder üblichen Weise angeordnet und bestimmen eine erste Kammer oder Hauptkammer 16 zwischen dem ersten und zweiten Kolben 14 und 15 und eine zweite oder Nebenkammer 17 zwischen dem Nebenkolben 15 und dem geschlossenen Ende der Bohrung 13. Der Hauptkolben 14 wird durch eine vorgespannte Rückholfeder 18 in der Hauptkammer 16 in Anlage an einen Sprengring 19 in die Stellung zurückgeführt, die freigegebenen Bremsen entspricht, und der Nebenkolben 15 wird durch eine Feder 21 in der Nebenkammer 17 gegen die vorgespannte Feder 18 in die Stellung eingebracht, in der die Bremsen freigegeben sind. Für den Nebenkolben 15 ist dafür ein Anschlagstift 22 vorgesehen.

9 0 9 8 11/0834

Im Gehäuse 11 des Hauptbremszylinders sind die üblichen Regenerationsanschlüsse 23 und 24 vorgesehen, von denen der Anschluß 23 die Verbindung zwischen der Hauptkammer 16 und dem Tank 12 herstellt, wenn sich der Hauptkolben 14 in der Stellung befindet, in der die Bremsen freigegeben sind, und der Anschluß 24 die Verbindung zwischen der Nebenkammer 17 und dem Tank 12 herstellt, wenn sich der Nebenkolben 15 in der Stellung befindet, in der die Bremsen freigegeben sind. Der Hauptkolben 14 trägt übliche becherförmige Ringdichtungen 25,26, und der Nebenkolben 15 ist in ähnlicher Weise mit Dichtungen 27,28 ausgerüstet.

Der Hauptkolben 14 besitzt eine Ausnehmung 29 zum Eingriff mit der Schubstange, die mit dem fahrerbetätigten Bremspedal unmittelbar oder über einen Servomechanismus verbunden ist. Ein erster Auslaßanschluß 31 in dem Gehäuse 11 mündet in die Hauptkammer 16 und dient zum Anschluß an die Trommelbremsen des Fahrzeugs,

Ein zweiter Auslaßanschluß 32 dient der Verbindung mit den Scheibenbremsen des Fahrzeugs. Der Anschluß 32 mündet dicht bei dem geschlossenen Ende in die Bohrung 13, jedoch wird der Durchfluß von Bremsflüssigkeit zwischen diesem Anschluß und der Nebenkammer 17 durch ein Verzögerungsventil gesteuert, das aus einer Ventilanordnung 33 besteht, die in die Bohrung 13 eingepaßt ist. Die Ventilanordnung 33 enthält ein zweiteiliges Gehäuse aus den Gehäuseteilen 34,35. Das Gehäuseteil 34 stellt einen außen und innen abgestuften Hohlkörper dar. Die äußere Stufe 36 bildet einen Anschlag für eine becherförmige Ringdichtung 37, und die innere Stufe 38 bildet einen Sitz für eine Scheibe 39, die von einem Kolben 41 getragen wird. Das andere Gehäuseteil 35 wird von dem Gehäuseteil 34 aufgenommen und durch einen Sprengring 42 gesichert; es wird ebenfalls von einem Durchbruch im geschlossenen Ende des Gehäuses 11 aufgenommen und durch einen weiteren Sprengring 43 gesichert.

90981 1/0834 _ ₇ _

Der Kolben 41 ist gleitbeweglich und durch einen O-Ring 45 aus Gummi abgedichtet in die Bohrung 44 des Gehäuseteils 35 eingepaßt. Ein Ende der Bohrung 44 steht über einen Durchlaß 46, der mit einer Staubschutzkappe 47 aus Gummi abgedeckt ist, mit der Atmosphäre in Verbindung; das andere Ende mündet in eine Ringkammer 48, die über einen Radialkanal 49 im Gehäuseteil 34 mit dem Auslaßanschluß 32 in Verbindung steht» Der Kolben 41 wird durch eine Steuerfeder 51 in der Ringkammer 48 gegen das geschlossene Ende der Bohrung 13 des Hauptbremszylinders vorgespannt, um die Scheibe 3 9 in Anlage an ihren Sitz zu bringen.

Ein Ventilglied 52A, das als Kolbenkopf an einer Stange 52 ausgebildet ist, ist in dem Gehäuseteil 34 gleitbeweglich, und der Schaft 52B der Stange 52 erstreckt sich durch ein becherförmiges Unterlagteil 53 in die Nebenkammer 17 und durch ein weiteres becherförmiges Unterlagteil 54 in eine Blindbohrung 55 in dem Nebenkolben 15. Die becherförmigen Unterlagteile dienen als Abstützungen für die Feder 21, wobei der Rand des becherförmigen Unterlagteils 53 auch dazu dient, die Dichtung 37 in ihrer Lage festzuhalten, und die becherförmige Unterlagscheibe 54 ebenfalls einen Anschlag für einen Sprengring 56 darstellt, der sich in einer Nut des Schaftes 52B befindet. Zwischen dem Ventilglied 52A und dem Gehäuseteil 34 ist eine leichte Druckfeder 57 wirksam, um die Stange 52 gegen das geschlossene Ende der Bohrung 13 des Hauptbremszylinders zu drücken.

In der in den Abbildungen dargestellten Stellung der Teile des Hauptbremszylinders besteht freie Verbindung zwischen der Nebenkammer 17 und dem Auslaßanschluß 32 über Schlitze 58 in der Stirnwand des Gehäuseteils 34, einen Schlitz 59 im Ventilglied 52A, ein Loch 61 in der Scheibe 39, die Axialbohrung 62 und radiale Kanäle 63 im Kolben 41, die Kammer 48 und den Radialkanal 49. Dies ist die Normalstellung mit freigegebenen Bremsen.

90981 1 /0834

— O —

In der Anfangsphase der Verschiebung des Hauptkolbens 14 in Richtung des geschlossenen Endes der Bohrung 13 zum Anlegen der Bremsen wird verursacht, daß sich der Nebenkolben 15 damit gemeinsam verschiebt, und zwar unter der Wirkung der Vorspannung der Feder 18, die größer ist als die der Feder 21, so daß die Dichtung 27 den Regenerationsanschluß 24 etwa zur gleichen Zeit verschließt wie die Dichtung 25 den Regenerationsanschluß 23. Auf diese Weise wird in der Nebenkammer 17 Druck erzeugt, der einer weiteren Verschiebung des Nebenkolbens 15 in Richtung des geschlossenen Endes der Bohrung 13 zum Anlegen der Bremsen entgegensteht und dadurch gestattet, daß sich der Hauptkolben 14 im Sinne des Anlegens der Bremse gegen den Nebenkolben 15 verschiebt und in der Hauptkammer 16 Druck erzeugt.

Die Stange 52 folgt der Anfangsphase der Bewegung des Nebenkolbens 15 und verschiebt sich unter der Wirkung der Feder 57 gegen den Kolben 41. Verschiebt sich der Nebenkolben 15 um ein geringes Maß über das hinaus, das zur Abdichtung des Regenerationsanschlusses 24 gegen den Durchfluß aus der Nebenkammer 17 durch die Dichtung 27 notwendig ist, so kommt das Ventilglied 52A in Anlage an die Scheibe 39 und verhindert so einen weiteren Durchfluß von der Nebenkammer 17 durch das Loch 61 in der Scheibe 3 9 und die Axialbohrung 62 und die Radialkanäle 63 in dem Ventilglied 41 zum Auslaßanschluß 32. Bei weiterer Einwirkung über die Schubstange auf den Hauptkolben 14 wird daher ein weiterer Druckanstieg in der Hauptkammer 16 und in der Nebenkammer 17 bewirkt, jedoch bleibt der an den Scheibenbremsen über den Auslaßanschluß 32 angelegte Druck bei dem gleichen niedrigen Wert, der zu der Zeit bestand, zu dem das Ventilglied 52A an der Scheibe 39 zur Anlage kam, während der über den Auslaßanschluß 31 an die Trommelbremsen angelegte Druck weiter ansteigt.

90981 1/0834

Der Druck in der Nebenkammer 17 wirkt auf eine relativ größeren Kolbenfläche des Ventilgliedes 41, die der durch den ringförmigen Sitz eingeschlossenen Fläche entspricht, den die Scheibe mit der Stufe 38 bildet, wodurch eine der Spannung der Steuerfeder 51 entgegenwirkende Kraft erzeugt wird. Die Steuerfeder 51 wird durch die Kraft unterstützt, die durch den Druck in der Kammer 48 erzeugt wird, der auf eine relativ kleinere Kolbenfläche einwirkt, die der Flächendifferenz zwischen der relativ größeren Kolbenfläche, die mit dem Druck in der Nebenkammer 17 beaufschlagt ist, und der durch den Innendurchmesser der Dichtung 45 bestimmten Fläche entspricht. Bei einem bestimmten Wert des Drucks in der Nebenkammer 17 bewegt sich daher der Kolben 41 gegen die Steuerfeder 51 und hebt die Scheibe 39 von der Stufe 38 ab, so daß eine gewisse Menge von Bremsflüssigkeit aus der Nebenkammer 17 durch den Äuslaßanschluß 32 austreten kann. Dies hat unmittelbar die Wirkung, den Druck in der Kammer 48 ansteigen zu lassen, so daß der Kolben 41 wieder zurückgeführt wird und die Scheibe 39 wieder in Anlage an die Stufe 38 kommt und dadurch den Durchfluß von der Nebenkammer 17 zu den Scheibenbremsen absperrt. Der Sprengring 56 arbeitet mit dem becherförmigen unterlagteil 54 in der Weise zusammen, daß zwischen der Stange 52 und dem Nebenkolben 15 eine Verbindung mit totem Gang entsteht.

In dem Maße, in dem in der Nebenkammer 17 der Druck weiterhin ansteigt, bewegt sich der Kolben 41 hin und her und öffnet und schließt die Verbindung von der Nebenkamer 17 zu den Scheibenbremsen, wobei der Druck an dem Auslaßanschluß 32 rascher ansteigt als der Druck in der Nebenkammer 17, und zwar bis er dem Druck in der Nebenkammer 17 gleich ist. Der Kolben 41 verbleibt dann in der Offenstellung so lange, bis die Bremsen vom Fahrer wieder freigegeben werden, indem die Schubstange nicht mehr zur Einwirkung auf den Hauptkolben 15 gebracht wird. Unter der Kraft der Steuerfeder 51 verschiebt sich der Kolben 41 und bringt die Scheibe 39 bei dem gleichen Druck zur Anlage

909811/0834 ~ ¹⁰ "

an die Stufe 38, bei dem die Drücke an dem Auslaßanschluß 3 2 und in der Nebenkammer 17 gleich waren, jedoch fällt der Druck am Auslaßanschluß 32 weiterhin mit gleicher Geschwindigkeit ab wie der Druck in der Nebenkammer 17, da die Dichtung 37 als ein Rückschlagventil wirkt, das eine direkte Druckmittelverbindung zwischen den Scheibenbremsen und der Nebenkammer 17 schafft.

Der Hauptbremszylinder kann auch in anderer Weise ausgebildet werden. Beispielsweise kann die Ventilanordnung 33 auch Teil des Nebenkolbens in einem Reihen-Hauptbremszylinder sein und die Zufuhr von Druckmittel aus der Hauptkammer zu den Scheibenbremsen steuern, wobei die Stange 52 mit dem Hauptkolben in Wirkverbindung ist. Die Ventilanordnung kann sich auch außerhalb der Hauptbohrung des Hauptbremszylinders befinden, wobei die Stange 52 durch ein Kippventil ersetzt werden kann, das auf eine die Bremse anlegende Bewegung entweder des Hauptkolbens oder des Nebenkolbens anspricht und in Anlage an seinen Sitz kommt. Der Hauptbremszylinder kann auch ein Doppel-Hauptbremszylinder mit einem ersten und einem zweiten Kolben sein, deren jeder in einer zugeordneten Bohrung einer parallelen Doppelbohrung unter Einwirkung eines Kraftverteilers beweglich ist, mittels dessen beide Kolben an das fahrerbetätigte Bremspedal angeschlossen sind.

'909811/0834

^ ti-

Leerseite

Claims

2837708

Patentansprüche

;1/ Hauptbremszylinder für eine Fahrzeugbremsanlage mit Scheibenbremsen an einem ersten und Trommelbremsen an einem zweiten Satz von Rädern, bestehend aus einer an die Trommelbremsen angeschlossenen ersten Kammer und einem ersten Kolben zur Druckerzeugung darin, aus einer an die Scheibenbremsen angeschlossenen zweiten Kammer und einem zweiten Kolben zur Druckerzeugung darin, aus einem Verzögerungsventil zur Steuerung des Durchflusses von der zweiten Kammer zu den Scheibenbremsen und aus einem Rückschlagventil, das den Rückfluß von den Scheibenbremsen zu der zweiten Kammer erlaubt,

dadurch gekennzeichnet, daß das Verzögerungsventil ein mit einem der Kolben (15) in Wirkverbindung stehendes Ventilglied: (52A), das die Verbindung von der zweiten Kammer (17) zu den Scheibenbremsen während der Anfangsphase der Verschiebung des Kolbens (15) aus der Stellung bei freigegebener Bremse absperrt, und einen Kolben (41) aufweist, der bei Erreichen eines vorbestimmten Druckmitteldrucks in der zweiten Kammer (17) gegen eine Steuerfeder (51) unter Öffnung der Verbindung zwischen der zweiten Kammer (17) und den Scheibenbremsen bewegbar ist,
2. Hauptbremszylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilglied (52A) zur Absperrung der Verbindung zwischen der zweiten Kammer (17) und den Scheibenbremsen an dem Kolben (41) anliegt.

909811/0834

837706
3. Hauptbremszylinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilglied (52A) und der eine Kolben (15) mit totem Gang miteinander verbunden sind und das Ventilglied (52A) durch eine Feder (57) in Anlage an seinen Sitz vorgespannt ist.
4. Hauptbremszylinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (41) in einem Gehäuse (34,35) gleitbeweglich ist und daß das Gehäuse (34,35) und die Steuerfeder (51) Teile einer in das Ende der Bohrung (13) des HauptbremsZylinders eingepaßten Ventilanordnung (33) sind.
5. Hauptbremszylinder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilanordnung (33) auch das Ventilglied (52A) einschließt.
6. Hauptbremszylinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (41) eine relativ größere, mit dem Druck in der zweiten Kammer (17) beaufschlagbare Kolbenfläche, unter welchem Druck der Kolben (41) gegen die Steuerfeder (51) zur öffnung der Verbindung zwischen der zweiten Kammer (17) und den Scheibenbremsen verschiebbar ist, und eine relativ kleinere, mit dem Druck an den Scheibenbremsen beaufschlagbare Kolbenfläche aufweist, unter welchem Druck der Kolben zur Absperrung der Verbindung zwischen der zweiten Kammer (17) und den Scheibenbremsen zurückführbar ist, und daß der Kolben (41) mit zunehmendem Druck oberhalb des vorbestimmten Drucks hin- und herbewegbar ist, wobei der Druck an den Scheibenbremsen rascher ansteigt als in der zweiten Kammer (17) bis der Druck an den Scheibenbremsen gleich dem Druck in der zweiten Kammer (17) ist=

9098 11/0834