DE2941781A1

DE2941781A1 - Doppelhautbremszylinder fuer hydraulisch betaetigbare zweikreis-fahrzeugbremsanlagen

Info

Publication number: DE2941781A1
Application number: DE19792941781
Authority: DE
Inventors: Kurt 3180 Wolfsburg Rupprecht; Otmar Dipl.-Ing. 3171 Wilsche Schnürer
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Continental Teves AG and Co oHG
Priority date: 1979-10-16
Filing date: 1979-10-16
Publication date: 1981-05-14

Description

Doppelhauptbremszylinder für hydraulisch
betätigbare Zweikreis-Fahrzeugbremsanlagen Die Erfindung bezieht sich auf einen Doppelhauptbremszylinder der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art.
Bei einem bekannten Doppelhauptbremszylinder (DE-GM 71 13 779) ist der Waagebalken mit einer trichterförmigen Ausnehmung versehen, durch welche die Führungs- und Betätigungsstange hindurchragt. Er ist mit Hilfe eines Stiftes auf der Führungsstange schwenkbar gelagert, um z. B.
durch Bremstrommeln- oder Bremsbackenverformung, durch Leitungeelastizitäten o. ä. bedingte Ungleichmäßigkeiten in den beiden hydraulischen Systemen auszugleichen. Durch Anschläge am Waagebalken wird der Schwenkbereich des Waagebalkens begrenzt. Die die Betätigungskraft vom Waagebalken auf die beiden Kolben übertragenden Betätigungsstößel sind in im Gehäusedeckel angeordneten Führungsbuchsen axial verschieblich gelagert. Der Waagebalken selbst liegt außerhalb des Bremszylindergehäuses, so daß die axiale Baulänge dieses bekannten Doppelhauptbremszylinders verhältnismäßig groß ist.
Bei Ausfall eines der beiden hydraulischen Bremskreise wird der Waagebalken verschwenkt. Trotz der vorgesehenen mechanischen Anschläge ist der Schwenkbereich dieser Anordnung so groß, daß sich dabei - bezogen auf den Gesamthub der Kolben/Zylinder-Einheit - für das Bremspedal ein erheblicher Verlustweg ergibt, d. h. das Bremspedal muß zunächst ziemlich weit durchgetreten werden, ehe im verbleibenden funktionsfähigen Bremszylinder Druck aufgebaut wird. Selbst wenn der anschlieind noch zur Verfügung stehende Bremspedalweg für eine einwandfreie Bremsung voll ausreicht, wird der Fahrzeugführer durch den größeren Pedalweg, den er zurückzulegen hat, in hohem Maße irritiert. In vielen Fällen fällt es ihm darüber hinaus schwer bei so weit durchgetretenem Bremspedal noch die erforderliche Betätigungskraft aufzubringen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Doppelhauptbremszylinder der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art so auszubilden, daß der bei Ausfall eines der beiden hydraulischen Bremskreise auftretende Verlustweg am Bremspedal verringert und darüber hinaus der bauliche und räumliche Aufwand für den Bremszylinder verkleinert wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Wesentliche und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Anhand eines Ausführungsbeispieles wird die Erfindung näher erläutert.
In der einzigen Figur der Zeichnung ist in geschnittener Darstellung ein Doppelhauptbremszylinder gezeigt, dessen Gehäuse mit 1 beziffert ist. Im Innern des Gehäuses sind zwei zueinander parallel verlaufende Zylinderbohrungen 2 und 3 vorgesehen, in denen Kolben 4 und 5 axial verschiebbar gelagert sind. Die durch die Kolben 4/5 eingeschlossenen Zylinderräume 2 bzw. 3 stellen die Druckräume der beiden hydraulisch voneinander getrennten Bremskreise dar. Die Zu- und Abläufe dieser Kammern sind nicht weiter dargestellt. Die Kolben 4, 5 stehen über fletätigungsstößel 6, 7 und einen Waagebalken 8 mit einer Führungs- und Betätigungsstange 9 in Verbindung, welche ihrerseits entweder direkt oder unter Zwischenschaltung eines Bremskraftverstärkers mit dem Bremspedal des Fahrzeuges in Verbindung steht. Diese Elemente sind nicht dargestellt.
Die Führungs- und Betätigungsstange 9 ist in einer zwischen den beiden Zylinderbohrungen 2 und 3 angeordneten Lagerbohrung 11 axial verschiebbar gelagert und greift mittig zwischen den Angriffspunkten der beiden Betätigungsstößel 6 und 7 am Waagebalken 8 an.
Zu diesem Zweck ist der Waagebalken mit einer Bohrung 81 versehen, durch welche die Führungs- und Betätigungsstange mit Spiel hindurchgreift. Die Führungs- und Betätigungsstange selbst trägt einen Bund 91, an dem sich der Waagebalken 8 abstützt. Mit dem Waagebalken sollen Ungleichmäßigkeiten in den beiden voneinander getrennten hydraulisden Kreisen, z. B. Bremstrommel- oder Bremsbackenverformungen, Elastizitäten im Leitungssystem oder auch geringfügige Bremsflüssigkeitsverluste eines der beiden Kreise, ausgeglichen werden. Solche Ungleichmäßigkeiten werden dadurch ausgeglichen, daß der Waagebalken 8 um seinen Anlagepunkt an der Führungs- und Betätigungsstange 9 schwenkt und entsprechend den vorerwähnten Ungleichmäßigkeiten bei dem einen Kolben einen größeren Hub als bei dem anderen Kolben bewirkt. Der Schwenkbereich des Waagebalkens 8 gegenüber der Führungs- und Betätigungsstange 9 ist begrenzt. Er wird durch die Größe des Spiels zwischen der Bohrung 81 im Waagebalken 8 und der durch die Bohrung hindurchgreifenden Führungs- und Betätigungsstange 9 bestimmt. Dieses Spiel ist nun so klein bemessen, daß der Waagebalken 8 nur so weit gegen die Führungs- und Betätigungsstange 9 verschwenkbar ist, wie es erfordeSich ist, um in den beiden hydraulischen Bremskreisen trotz der unvermeidlichen material- und baulich bedingten Ungleichmäßigkeiten den gleichen hydraulischen Druck zu erzeugen. Das heißt, es ist so groß bemessen, daß die vorerwähnten Ungleichmäßigkeiten voll ausgeglichen werden können, jedoch so klein, daß ein weiteres Verschwenken des Waagebalkens nicht möglich ist.
Diese bewußte Begrenzung des Schwenkbereichs des Waagebalkens bedeutet, daß der sich bei Ausfall eines der beiden hydraulischen Bremskreise schräg stellende Waagebalken nach einer nur verhältnismäßig geringen Schwenkung an der Führungs- und Betätigungsstange anschlägt, so daß der durch den Ausfall dieses einen Bremskreises bedingte Leerweg (Verlustweg) der Führungsstange vergleichsweise gering bleibt. Entsprechend gering ist der bei Ausfall eines der beiden hydraulischen Bremskreise am Bremspedal auftretende Leer-bzw. Verlustweg.
Um den Leer- bzw. Verlustweg im Vergleich zum Gesamtpedalweg bei intakten Bremskreisen besonders gering zu halten, ist der Kolben hub a s etwa 1,5 bis 2,5 mal so groß bemessen wie der Durchmesser d der Kolben 4 und 5. Vorzugsweise wird ein Kolbenhub/Kolbendurchmesser-Verhältnis von zumindest annähernd 2 gewählt.
Bei einem Kolbendurchmesser von etwa 15 mm, einem Kolbenhub von etwa 30 mm genügt es, zum Ausgleich der vorerwähnten Ungleichmäßigkeiten in beiden hydraulischen Bremssystemen eine Schräglage des Waagebalkens von etwa 2 mm vorzusehen. Bei Ausfall eines der beiden hydraulischen Kreise bewegt sich bei dieser Bemessung die mittig zwischen den beiden Betätigungsstößeln 6, 7 angreifende Führungs-und Betätigungsstange 9 um einen Leerweg von etwa 1 mm tiefer in die Lagerbohrung 11 hinein, wobei vorausgesetzt wurde, daß der Waagebalken 8 infolge Fehlens irgendwelcher Ungleichmäßigkeiten noch keine Schräglage aufwies. Bei einem Übersetaungsverhältnis von i = 5 bedeutet dies einen Leer- bzw. Verlustweg von etwa 5 mm am Bremspedal, was im Vergleich zum zur Verfügung stehenden Gesamtpedalweg von etwa 150 bis 160 mm sehr gering ist.
Wenn der Waagebalken dagegen vor Ausfall eines der beiden Kreise infolge extremer Ungleichmäßigkeiten bereits eine Schräglage von 2 mm eingenommen hat, dann ergibt sich, je nachdem welcher der beiden Kreise ausfällt, für die Führungs- und Betägigungsstange entweder eine Verdoppelung des Leer- und Verlustweges auf 2 mm oder ein Leerweg von 0 mm. In entsprechender Weise ergibt sich dann für das Bremspedal ebenfalls entweder eine Verdoppelung des Leer- und Verlustweges auf 10 mm oder ein solcher von 0 mm.
Bei Ausfall eines Kreises stützt sich der Waagebalken 8 nur noch am Betätigungsstößel des intakten Bremskreises ab, so daß die über die Führungs- und Betätigungsstange aufgebrachte Betägigungskraft nunmehr nur noch auf den Kolben dieses Kreises einwirkt, so daß sich der Hydraulikdruck im intakten Bremskreis zumindest annähernd verdoppelt. Der Ausfall eines der beiden Bremskreise wird dadurch zumindest teilweise kompensiert. Wenn es aufgrund des sich ergebenden höheren Hydraulikdruckes im intakt gebliebenen Bremskreis zum Überbremsen, d. h. zum Blockieren der Räder dieses Kreises kommen sollte, würde ein Schleudern des Fahrzeuges durch die sich drehenden, nicht gebremsten Räder des defektes Bremskreises verhindert werden. Da die bei Ausfall eines der beiden Bremskreise auftretende Änderung der Bremspedalstellung nur sehr gering ist, ist es von Vorteil, den Ausfall dieses Bremskreises über eine besondere Warnleuchte anzuzeigen.
Die Führungs- und Betätigungsstange 9 muß so bemessen und so geführt sein, daß sie das Biegemoment aufnehmen kann, welches an ihr bei Ausfall eines der beiden Bremskreise infolge der wegfallenden Abstützkraft eines der beiden Betätigungsstößel 6 bzw. 7 auftritt. Um sie spiel- und klapperfrei, vor allem aber leichtgängig zu lagern, sind in Ringnuten der Führungs- und Betätigungsstange 9 buchsenartig gerollte Kunststoffolien 12 hoher Gleit-und Tragfähigkeit eingelegt.
Der Waagebalken 8 ist mittels einer Federvorrichtung 10, deren Federkraft geringer ist als die der Kolben-Rückstellfedern 13 und die mit ihrem einen Ende an der Führungs- und Betätigungsstange 9 und mit ihrem anderen Ende am Gehäuse 1 angreift, mit Vorspannung gegen die beiden Betätigungsstößel 6 und 7 gepreßt. Dadurch ist sichergestellt, daß die Betätigungsstößel 6, 7 zu keiner Zeit aus ihrer kalottenartigen Lagerung am Waagebalken 8 herausspringen können, auch dann nicht, wenn der Fahrzeugführer das zuvor betätigte Bremspedal plötzlich entlastet.
Der erfindungsgemäße Doppelhauptbremszylinder weist nicht nur den Vorteil besonders kleiner Leer- und Verlustwege bei Ausfall eines der beiden Bremskreise auf. Er weist auch baulich/konstruktive und fertigungstechnische Vorteile auf. So sind keine besonderen Fuhrungslager für die beiden Betätigungsstößel 6 und 7 vorgesehen.
Der Waagebalken 8 ist mit im Gehäuse 1 untergebracht, so daß der komplette Doppelhauptbremszylinder ohne Schwierigkeiten entweder an einem vorgesehenen Bremskraftverstärker oder an einer entsprechenden Montagefläche des Fahrzeugaufbaus angeflanscht werden kann.

Claims

ANSPRÜCHE 4./Doppelhauptbremszylinder für hydraulisch betätigbare Zweikreis-M Fahrzeugbremsanlagen, mit zwei in zueinander parallelen Zylinderbohrungen axial verschiebbar gelagerten Kolben, deren Betätigungsstößel über einen Waagebalken mit einer mit dem Bremspedal o. ä. in Verbindung stehenden, axial verschiebbar gelagerten Führungs- und Betätigungsstange in Verbindung stehen, welche am Waagebalken - diesen mit Spiel durchdringend - mittig zwischen den Angriffspunkten der beiden Betätigungsstößel angreift, wobei der Schwenkbereich des Waagebalkens gegenüber der Führungs- und Betätigungsstange durch mechanische Anschläge begrenzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Eolbenhub/Kolbendurchmesser-Verhältnis im Bereich zwischen 1,5 und 2,5 liegt, daß die Pührungs- und Betätigungsstange (9) einen Bund (91) trägt, an dem sich der von ihr durchdrungene Waagebalken (8) abstützt, und daß das Spiel zwischen Waagebalken (8) und Führungs- und Betätigupstange (9) so klein bemessen ist, daß der Waagebalken (8) nur so weit gegen die Führungs- und Betätigungsstange (9) verschwenkbar ist, wie es erforderlich ist, um in den beiden hydraulischen Bremskreisen trotz unvermeidlicher material- und baulich bedingter Ungleichmäßigkeiten den gleichen hydraulischen Druck zu erzeugen.
2. Doppelhauptbremszylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kolbenhub/Kolbendurchmesser-Verhältnis zumindest annähernd 2 ist.
3. Doppelhauptbremszylinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Waagebalken (8) mittels einer an der Fuhrungs- und Betätigungsstange (9) angreifenden Federvorrichtung (10) mit Vorspannung gegen die Betätigungsstößel (6, 7) gepreßt ist.
4. Doppelhauptbremszylinder nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungs- und Betätigungsstange (9) in an sich bekannter Weise in einer zwischen den beiden Zylinder bohrungen (2, 3) angeordneten Lagerbohrung (11) axial verschiebbar gelagert ist und daß zu ihrer spiel- und klapperfreien Lagerung buchsenartig gerollte Kunststoffolien (12) hoher Gleit- und Tragfähigkeit in Ringnuten der Führungs- und Betätigungsstange (9) eingelegt sind.