DE3116202A1

DE3116202A1 - Tandem-hauptbremszylinder mit einem druckregelventil fuer die bremsanlage eines kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE3116202A1
Application number: DE19813116202
Authority: DE
Inventors: Hitoshi Fujisawa Kanagawa Kubota; Katuhiro Yokohama Kanagawa Morita
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1980-04-24
Filing date: 1981-04-23
Publication date: 1982-02-25
Also published as: FR2481213B1; FR2481213A1; GB2074681A; US4437310A; JPS56157158U; GB2074681B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Hauptbremszylinder für die hydraulische Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs und betrifft insbesondere einen Tandem-Hauptbremszylinder mit einem ersten und einem zweiten Kolben, welche tandemartig hintereinander angeordnet sind und die Bremszylinder der "Vorder- und Hinterräder unabhängig voneinander mit einem Druckmittel speisen.

Ein Hauptbremszylinder mit einem ersten Kolben für die Druckspeisung der Bremszylinder der Hinterräder und einem zweiten Kolben für die Druckspeisung der Bremszylinder der Vorderräder ist allgemein bekannt. Bei einem solchen Hauptbremszylinder sind der erste und der zweite Kolben tandemartig hintereinander in einem Gehäuse geführt und geraeinsam mittels eines Bremspedals betätigbar. Bei Betätigung der Bremse ist die Belastung der Vorderräder größer als die der Hinterräder, was zum sogenannten Eintauchen des !Fahrzeugs führt. Aufgrund dieser Erscheinung können die Hinterräder früher blockieren als die Vorderräder, wobei das Fahrzeug darm um die Vorderräder herum ins Schleudern kommen kann.

Um das durch frühzeitiges Blockieren der Hinterräder verursachte Schleudern oder Ausbrechen eines Fahrzeugs zu vermeiden, sind bei bekannten Bremsanlagen Eegelventile im Bremskreis für die Hinterräder angeordnet. Dadurch erhöhen sich jedoch die Kosten für die Bremsanlage, und die Bremsleitungen derselben werden derart kompliziert, daß der Einbau und die Wartung der Anlage beträchtlich erschwert ist.

Ein Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Tandem-

HauptbremsZylinders für eine hydraulische Bremsanlage, welcher eine Vereinfachung der Anlage ermöglicht und ein frühzeitiges Blockieren der Hinterräder sicher verhindern kann.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Hauptbremszylinders der genannten Art mit Einrichtungen zum Begrenzen des die Bremszylinder der Hinterräder beaufschlagenden Druck auf einen vorbestimmten Wert.

Ferner bezweckt die Erfindung die Schaffung eines HauptbremsZylinders der genannten Art, welcher auch bei Beschädigung des Vorder- oder Hinterradbremskreises sicher arbeitet.

Im Hinblick auf die vorstehend genannten Ziele schafft die Erfindung einen Hauptbremszylinder mit einem ersten und einem zweiten Kolben, welche tandemartig hintereinander in einer zylindrischen Bohrung eines Zylindergehäuses angeordnet sind. Der Zweite Kolben hat eine Axialbohrung, in welcher ein Druckregelventil angeordnet ist. Der Ansprechdruck des Druckregelventils ist einstellbar, um damit den Punkt, an welchem der die Bremszylinder der Hinterräder beaufschlagende Druck sich relativ verringert, zu variieren. Das Druckregelventil enthält eine Einrichtung zum Erhöhen seines Ansprechdrucks im Falle einer Beschädigung des Vorderradbremskreises .

Gemäß der Erfindung ist ein Tandem-Hauptbremszylinder für die hydraulische Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs gekennzeichnet durch ein Zylundergehäuse mit einer zylindrischen Axialbohrung darin, durch einen ersten und einen zweiten Kolben, welche tandemartig hintereinander in der Gehäusebohrung angeordnet und gemeinsam

mittels eines Bremspedals betätigbar sind, durch eine
zwischen dem ersten und dem zweiten Kolben in der
Gehäusebohrung gebildete erste und eine zwischen dem
zweiten Kolben und dem Boden der Gehäusebohrung gebildete zweite Druckkammer, von denen die zweite über
einen darin ausmündenden Durchlaß druckübertragend mit den Vorderrad-Bremszylindern verbunden ist, durch einen für die Speisung der ersten und der zweiten Druckkammer mit einem Druckmittel mit diesen stromungsverbundenen
Druckmittelbehälter, durch ein im zweiten Kolben angeordnetes Druckregelventil mit einer im zweiten Kolben
geformten und sich entlang dessen Längsachse erstrekkenden Bohrung, einem von einer Axialbohrung durchsetzten Schubzylinder, welcher einen den Raum zwischen dem äußeren Umfang des SchubZylinders und der Innenwand der Bohrung des zweiten Kolbens in eine erste und eine zweite Kammer unterteilenden, ringförmigen Kolben aufweist, und mit einem gemeinsam mit dem Schubzylinder bewegbar in diesem angeordneten, mit einem Ventilsitz zusammenwirkenden Ventilkörper, wobei die erste
Kammer über die Bohrung des Schubzylinders und einen
Spalt zwischen dem Ventilkörper und dem Ventilsitz
mit der ersten Druckkammer strömungsverbunden ist,
und der Schub zylinder in Abhängigkeit von einem Druckunterschied zwischen der ersten Kammer und der Bohrung zwischen einer ersten Stellung, in welcher der Ventilkörper vom Ventilsitz abgehoben ist, und einer zweiten Stellung bewegbar ist, in welcher sich der Ventilkörper in Anlage am Ventilsitz befindet, und durch einen
druckübertragend mit den Vorderrad-Bremszylindern verbundenen ersten Durchlaß, welcher über einen Radialdurchlaß im zweiten Kolben mit der ersten Kammer strömungsverbunden ist.

Im folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine .Längsschnittansicht eines Tandem-Hauptbremszylinders in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,

Pig. 2 eine vergrößerte Schnittansicht des Zylinders nach Fig. 1 im Bereich des zweiten Kolbens,

Fig. 3 eine Fig. 2 entsprechende Schnittansicht, in welcher sich ein Druckregelventil in der Absperrstellung befindet,

Fig. 4 eine Fig. 2 entsprechende Ansicht des Zustandes im Falle einer Beschädigung des hydraulischen Vorderrad-Bremskreises,

Fig. 5 eine grafische Darstellung der die Yorder- und Hinterrad-Bremszylinder beaufschlagenden Drücke und

Fig. 6 eine Längsschnittansicht eines Hauptbremszylin-. ders in einer anderen Ausführungsform der Erfindung.

Ein in Fig. 1 dargestellter Hauptbremszylinder hat ein Gehäuse 10 mit einer sich entlang dessen Längsachse erstreckenden Bohrung 12, in welcher ein erster und ein zweiter Kolben 14 bzw. 16 in gegenseitigem Abstand tandemartig hintereinander angeordnet sind. Der erste und der zweite Kolben 14 bzw. 16 begrenzen eine erste Druckkammer 18, welche über einen ersten Durchlaß 15 druckübertragend mit den Hinterrad-Bremszylindern eines Fahrzeugs verbunden ist. Der zweite Kolben 16 begrenzt mit dem Boden 22 der Gehäusebohrung 12 eine zweite Druck-

kammer 20, welche über einen zweiten Durchlaß 17 druckübertragend mit den (nicht gezeigten) Vorderrad-Bremszylindern des Fahrzeugs Torbunden ist.

Ein auf dem Gehäuse 10 sitzender Druckmittelbehälter 24 weist zwei auswärts daran hervorstehende Anschlußstutzen 26, 28 auf. Die Anschlußstutzen 26, 28 dienen der Speisung der ersten bzw. der zweiten Druckkammer 18 bzw. 20 mit einem Druckmittel aus zwei durch eine (nicht gezeigte) Trennwand voneinander getrennten Kammern innerhalb des Druckmittelbehälters 24. Die Anschlußstutzen 26, 28 haben an ihrem freien Ende jeweils einen auswärts hervorstehenden Rand 30 bzw. 32. Sie sind in jeweils einen zylindrischen Ansatz 38 bzw. 40 des Zylindergehäuses 10 eingesetzt und durch den Eingriff von einwärts hervorstehenden Bändern 46 bzw. 48 mit komplementären Hüten 42 bzw. 44 darin festgehalten. Der Druckmittelbehälter 24 ist über das Zylindergehäuse 10 durchsetzende Bohrungen 50, 52 mit der Gehäusebohrung 12 und außerdem über Ausgleichsbohrungen 54, 56 mit der ersten bzw. der zweiten Druckkammer 18 bzw. 20 strömungsverbunden.

Der erste Kolben 14 hat in seinem Umfang eine Einschnürung 58, welche mit der Innenwand der Zylinderbohrung eine erste Druckmittelkammer 60 begrenzt. An den beiden Enden weist der erste Kolben 14 jeweils eine Endscheibe 62, 64 auf. Der zweite Kolben hat in seinem Umfang zwei durch einen Kolbensteg 69 voneinander getrennte Einschnürungen 66, 67, welche zu den Enden des Kolbens hin durch jeweils eine Endscheibe 68 bzw. 70 begrenzt sind. Die Einschnürung 66 begrenzt mit der Innenwand der Gehäusebohrung 12 eine zweite Druckmittelkammer 72, und die Einschnürung 67 begrenzt mit der Innenwandung der Gehäusebohrung 12 eine Druckregelkammer 73, welche über den ersten Durchlaß 15 druckübertragend mit den

Hinterrad-Bremszylindern verbunden ist.

Die Endscheibe 64 des ersten Kolbens 14 hat in ihrem Umfang eine Ringnut 74 für die Aufnahme eines Dichtungsrings 76. An dem durch die Endscheibe 64 gebildeten Ende hat der erste Kolben 14 eine axiale Blindbohrung 78 für die Aufnahme eines kraftübertragend mit einem (nicht gezeigten) Bremspedal verbundenen Stößels 80. An dem dem Stößel abgewandten Ende hat der erste Kolben 14 eine axiale Verlängerung 82 mit einer in der Mitte derselben geformten Gewindebohrung 84. Die diesem Ende des ersten Kolbens 14 zugeordnete Endscheibe 62 ist nahe ihrem Umfang von mehreren zur Achse des Kolbens parallelen Bohrungen 85 durchsetzt. Eine an den der ersten Druckkammer 18 zugewandten Ausmündungen der Bohrungen 85 anliegende Kolbenmaschette 86 gestattet den Zustrom des Druckmittels von der ersten Druckmittelkammer 60 zur ersten Druckkammer 18 und sperrt eine Strömung des Druckmittels in Gegenrichtung.

Auf der Verlängerung 82 des ersten Kolbens 14 ist ein etwa scheibenförmiger Federsitz 88 befestigt. Ein diesem in gewissem Abstand gegenüber angeordneter zweiter Pedersitz 90 hat ein von einer Bohrung 93 durchsetztes, etwa becherförmiges Mittelstück 92 und einen an dessen Umfang auswärts hervorstehenden Rand 94. Die Wandung des becherförmigen Mittelstücks 92 ist von einer Öffnung 96 durchsetzt. Eine durch die Bohrung 93 des Mittelstücks 92 geführte Halteschraube 98 ist durch eine Mittelöffnung 100 des ersten Pedersitzes 88 hindurch in die Gewindebohrung 84 im Ansatz des ersten Kolbens 14 geschraubt. Die beiden Federsitze 88 und sind durch eine dazwischen angeordnete Druckfeder 102 voneinander weg belastet.

Die Endscheibe 70 des zweiten Kolbens 16 hat in ihrem Umfang eine Ringnut 109 für die Aufnahme eines Dichtungsrings 111. Ebenso hat der mittlere Kolbensteg in seinem Umfang eine Eingnut 108 für die Aufnahme eines Dichtungsrings 110. An dem der zweiten Druckkammer zugewandten Ende hat der zweite Kolben 16 eine in Axialrichtung hervorstehende Verlängerung 112. Die an diesem Ende angeordnete Endscheibe 68 ist nahe ihrem Umfang von mehreren zur Achse des zweiten Kolbens 14 parallelen Bohrungen 114 durchsetzt. Eine an den der zweiten Druckkammer 20 zugewandten Ausmündungen der Bohrungen 114 anliegende Kolbenmanschette 116 gestattet den Zustrom des Druckmittels von der zweiten Druckmittelkammer zur zweiten Druckkammer, sperrt jedoch die Strömung in Gegenrichtung.

Wie mit größerer Deutlichkeit in Pig. 2 dargestellt, hat der zweite Kolben 16 eine sich entlang seiner Mittelachse erstreckende Bohrung 118, welche zur ersten Druckkammer 18 hin offen ist. Ein längsverschieblich in der Bohrung 118 angeordneter Schubzylinder 120 ist in einem der ersten Druckkammer 18 zugewandten, einen kleineren Durchmesser aufweisenden Abschnitt 122 der Bohrung geführt. Der verengte Abschnitt 122 der Bohrung 118 hat an seiner Innenwand eine Ringnut 124, in welche ein Dichtungsring 126 eingelegt ist. Nahe dem der ersten Druckkammer 18 abgewandten Ende hat der Schubzylinder einen Kolben 126. Dieser hat in seinem Umfang eine Ringnut 128 für die Aufnahme eines Dichtungsrings 129- In eine durch den verengten Abschnitt 122 der Bohrung und den Kolben 126 des SchubZylinders 120 begrenzte Kammer 130 ist eine Druckfeder 132 eingesetzt, welche den Schubzylinder 120 in Richtung auf den Boden der Bohrung 118 belastet.

Der Schubzylinder 120 ist von einer im Bereich des Kolbens 126 durch eine Stufe 136 verjüngten Bohrung 134 durchsetzt, Eine sich mit einem Ende an der Stufe 136 abstützende Ventilfeder 138 belastet mit dem anderen Ende einen Ventilkörper 14-0, welcher einen in JbdLalrichtung hervorstehenden Schaft 14-2 aufweist. Gegenüber dem Ventilkörper 140 ist ein Ventilsitz 14-4- in die Bohrung des SchubZylinders 120 eingesetzt. Das freie Ende des Schafts 142 des Ventilkörpers 140 stützt sich an einem an jedem Ende einen Kopf 148, 150 auf v/eisenden Stößel ab, welcher axialverschieblich in einer Eührungsbohrung 152 des zweiten Kolbens 16 geführt ist. Die IHihrungsbohrung 152 mündet über eine Erweiterung 154 in der Zylinderbohrung 118 des Kolbens 16 aus. Der Kopf 148 des Stößels 146, an welchem sich der Schaft 142 des Ventilkörpers 140 abstützt, befindet sich in der Ruhestellung innerhalb der Erweiterung 154 der !ührungsbohrung 152. Am anderen Ende mündet die IFührungsbohrung 152 über eine axiale Gegenbohrung I58 größeren Durchmessers des zweiten Kolbens 16 in der zweiten Druckkammer 20 aus. Eine zwischen dem Boden der Gegenbohrung 158 und dem Kopf 150 des Stößels 146 angeordnete Druckfeder 160 belastet den Stößel 146 in Richtung auf die zweite Druckkammer 20. Eine weitere Druckfeder 162 ist zwischen dem Boden der Gegenbohrung 158 und dem Boden der Gehäusebohrung 12 angeordnet.

Der Schub zylinder 120 hat an seinem der zweiten Druckkammer 20 zugewandten Ende eine Anzahl von radialen Ausschnitten 164, über welche seine Bohrung 134 mit einer ringförmigen Kammer 166 zwischen dem äußeren Umfang dieses Endes des SchubZylinders 120 und der Innenwandung der Zylinderbohrung 118 des zweiten Kolbens 16 strömungsverbunden ist. Die Kammer 166 ist über einen die Wandung des zweiten Kolbens 16 durch-

setzenden Radialdurchlaß 168 mit der Druckregelkammer strömungsverbunden.

Fig. 1 zeigt die Stellungen des ersten und des zweiten Kolbens 14 bzw. 16 im Zylindergehäuse 10 bei losgelassenem Bremspedal. In dieser Stellung ist die erste Druckmittelkammer 60 über den Stutzen 26 und den Einlaß 50 und die zweite Druckmittelkammer 72 über den Stutzen 28 und den Einlaß 52 mit dem Druckmittelbehälter 24 strömungsverbunden. Ferner sind die erste und die zweite Druckkammer 18 bzw. 20 über den jev/eiligen Ausgleichsdurchlaß 54 bzw. 56 mit dem Druckmittelbehälter 24 strömuigsverbunden.

Bei Betätigung des Bremspedals wird der erste Kolben über den Stößel 80 mit der auf das Pedal ausgeübten Kraft beaufschlagt und in Richtung auf die erste Druckkammer 18 vorgeschoben, bis die Kolbenmanschette 86 den Ausgleichsdurchlaß 54 verschließt und damit die Strömungsverbindung zwischen der ersten Druckkammer 18 und dem Druckmittelbehält r 24 unterbricht. Bei der weiteren Vorwärtsbewegung des ersten Kolbens 14 entsteht in der ersten Druckkammer 18 ein hydraulischer Druck, so daß das Druckmittel durch die Öffnung 96 des zweiten Ventilsitzes 90, den Schubzylinder 120, den Raum zwischen dem Ventilkörper 140 und dem Ventilsitz 144, die Ausschnitte 164, die Kammer 166 und den Radialdurchlaß 168 hindurch in die Druckausgleichskammer 73 gedrückt wird, von welcher aus es -über den ersten Durchlaß 15 die Hinterrad-Bremszylinder beaufschlagt, um die Hinterradbremsen in bekannter Weise zu betätigen.

Der dabei in der Kammer 166 entstehende Druck beaufschlagt außerdem den Kolben 126 des SchubZylinders 120 und ver-

schiebt diesen entgegen der von der Feder 132 ausgeübten Belastung in Richtung auf die erste Druckkammer 18. Dadurch bewegt sich der Ventilsitz 144- auf den Ventilkörper 140 zu, so daß der dazwischen vorhandene Durchlaß verengt wird. Solange dabei die über den Stößel auf den ersten Kolben 14 ausgeübte Kraft noch relativ gering ist, wird der auf den Kolben 126 des Schubzylinders 120 einwirkende hydraulische Druck durch die Feder 132 soweit ausgeglichen, daß zwischen dem Ventilkörper 140 und dem Ventilsitz 144 ein gewisser Durchlaß erhalten bleibt.

Der für die Vorwärtsbewegung des ersten Kolbens 14 in die erste Druckkammer 18 auf diesen ausgeübte Druck wird über die Federsitze 88, 90 und die dazwischen angeordnete Feder 102 auf den zweiten Kolben 16 übertragen, so daß dieser in der zweiten Druckkammer 20 vorgeschoben wird, bis die Kolbenmanschette 116 den Ausgleichsdurchlaß 56 verschließt und damit die Strömungsverbindung zwischen der zweiten Druckkammer 20 und dem Druckmittelbehälter 24 unterbricht. Durch die weitere Vorwärtsbewegung des mit der Endscheibe 68 in abdichtender Anlage an der Wandung der Gehäusebohrung 12 geführten zweiten Kolbens 16 verkleinert sich das Volumen der zweiten Druckkammer 20, so daß darin ein hydraulischer Druck entsteht, welcher über den zweiten Durchlaß 17 die Vorderrad-Bremszylinder beaufschlagt, um die Vorderradbremsen in bekannter Weise zu betätigen.

Bei einer Verstärkung der auf das Bremspedal ausgeübten Kraft werden der erste und der zweite Kolben 14 bzw. ind der ersten bzx^. der zweiten Druckkammer 18 bzw. weiter vorgeschoben. Da diese nicht mehr mit dem Druckmittelbehälter 24 strömungsverbunden sind, entsteht dadurch ein erhöhter hydraulischer Druck darin, welcher auf die Bremszylinder der Vorder- und Hinterräder

übertragen wird, um die Bremsbeläge mit verstärkter Kraft in Anlage zu bringen. In diesem Stadium verzeichnet der die Vorder- und Hinterrad-Bremszylinder beaufschlagende Druck einen linearen Anstieg, wie durch die Linie a-b in Pig. 5 dargestellt.

Mit dem Anstieg des die Hinterrad-Bremszylinder beaufschlagenden Drucks erhöht sich auch der auf den Kolben 126 des SchubZylinders 120 einwirkende Druck, so daß der Schubzylinder 120 weiter in Pachtung auf die erste Druckkammer 18 verschoben wird, bis der Ventilkörper 140 auf dem Ventilsitz 144 aufsitzt und damit die Strömungsverbindung zwischen der ersten Druckkammer und der Druckausgleichskammer 73 unterbricht, wie in lig. 3 dargestellt. Von diesem Zustand an verläuft der Anstieg des die Hinterrad-Bremszylinders beaufschlagenden Drucks, wie in Fig. 5 durch die Linie b - c dargestellt, flacher als derjenige des die Vorderrad-Bremszylinder beaufschlagenden Drucks. Dabei ist der Umschlagpunkt b durch die Querschnittsgröße des Ventilkörpers 140 und des Kolbens 126 des SchubZylinders sowie durch die Stärke der Feder 132 bestimmt.

Inzwischen verzeichnet der Druck in der zweiten Druck-' kammer weiterhin einen kontinuierlichen Anstieg, so daß die Vorderrad-Bremszylinder von einem stärkeren Druck beaufschlagt werden. Bis zum Umschlagpunkt b sind also die die Bremszylinder der Vorderräder und der Hinterräder beaufschlagenden Drücke untereinander gleich und proportional der auf das Bremspedal ausgeübten Kraft. Erreicht oder überschreitet dann der in der Druckregelkammer 73 und in der Kammer 166 entstehende Gegendruck den dem Umschlagpunkt b entsprechenden Druck, so unterbricht der in Anlage am Ventilsitz 144 kommende Ventilkörper 140 die Verbindung zwischen der ersten Druckkammer 18 und der Druckregelkammer 73»

so daß der darin herrschende Druck zunächst nicht weiter ansteigt.

Beim weiteren Niedertreten des Bremspedals wird der erste Kolben 14 weiter in der ersten Druckkammer vorgeschoben, wodurch auch der zweite Kolben 16 weiter in der zweiten Druckkammer 20 vorgeschoben wird. Dadurch erhöht sich der in der zweiten Druckkammer 20 herrschende und die Vorderrad-Bremszylinder beaufschlagende Druck entsprechend der auf das Bremspedal ausgeübten Kraft. Der gleichzeitig damit in der ersten Druckkammer 18 stattfindende Druckanstieg bewirkt, daß der den Schubzylinder 120 von der ersten Druckkammer aus beaufschlagende Druck höher wird als der seinen Kolben 126 beaufschlagende Gegendruck, wodurch der Schubzylinder 120 in Richtung auf das geschlossene Ende der Bohrung 118 des zweiten Kolbens 16 vorgeschoben wird. Da sich hierbei der "Ventilsitz 144 gemeinsam mit dem Schuhzylinder 120 bewegt, der Ventilkörper 140 jedoch durch den Stößel 146 abgestützt ist, entsteht dazwischen ein Spalt, durch den hindurch das Druckmittel in die Kammer 166 und die Druckregelkammer 73 strömen kann, bis der den Kolben beaufschlagende Druck wieder stärker ist als der von der Druckkammer 18 her auf den Schubzylinder 120 einwirkende. Dadurch wird der Schubzylinder 120 wieder in Richtung auf die erste Druckkammer 18 verschoben, um die Strömungsverbindung zwischen dieser und der Druckregelkammer 73 erneut zu unterbrechen.

Auf diese Weise wird die Strömungsverbindung zwischen der ersten Druckkammer 18 und der Druckregelkammer durch den Ventilkörper 140 intermittierend freigegeben und gesperrt, um die in die Druckregelkammer 73 strömende Menge des Druckmittels zu begrenzen, so daß der

die Hinterrad-Bremszylinder speisende Druck geringer bleibt als der die Vorderrad-Bremszylinder beaufschlagende.

Im ordnungsgemäßen Zustand ist der vorstehend beschriebene Hauptbremszylinder somit in der Lage, den die Hinterrad-Bremszylinder speisenden Druck selbsttätig gegenüber dem die Vorderrad-Bremszylinder beaufschlagenden zu verringern und damit einem vorzeitigen Blockieren der Hinterräder eines Fahrzeugs vorzubeugen.

Im Falle einer Störung am Vorderradbremskreis z. B. durch eingedrungene Luft od. dergl. kann sich in der zweiten Druckkammer der notwendige Bremsdruck nicht aufbauen. In einem solchen Falle wird der zweite Kolben 16 bei Betätigung des Bremspedals in der zvreiten Druckkammer vorgeschoben, bis er gegebenenfalls am Boden 22 der Gehäusebohrung 12 aufsetzt. Dabei setzt auch der Stößel 146 mit seinem Kopf 150 am Boden 22 der Bohrung 12 auf und wird dadurch in Richtung auf den Schubzylinder 120 zurückgeschoben, wobei er den Ventilkörper 14-0 unter Kompression der ihn belastenden Feder 138 zurückschiebt und ihn damit vom Ventilsitz 140 abhebt. Dadurch wird nun die Strömungsverbindung zwischen der ersten Druckkammer 18 und der Druckregelkammer 73 nicht unterbrochen, so daß die Hinterrad-Bremszylinder mit dem vollen Bremsdruck gespeist werden.

Für einen entsprechenden Zweck ist in der in Fig. 6 dargestellten, abgewandelten Ausführungsform der Erfindung eine zylindrische Buchse 160 in die Zylinderbohrung 118 des zweiten Kolbens 16 eingesetzt. Die Länge der Buchse 160 ist so bemessen, daß der Abstand zwischen ihrem freien Rand und dem Kolben 126 des Schubzylinders 120 in dessen Ruhestellung

größer ist als der dieser Stellung entsprechende Abstand zwischen dem Ventilkörper 140 und dem Ventilsitz 144.

Im ordnungsgemäßen Zustand der Bremsanlage kann sich der Schubzylinder 120 daher so weit in der Bohrung 118 des zweiten Eolbens 16 bewegen, daß seine Durchströmung wie vorstehend beschrieben gedrosselt wird. Bei einer • Störung am Vorderradbremskrexs ist jedoch die Bewegung des SchubZylinders 120 in Richtung auf die erste Druckkammer 18 durch die Buchse 160 derart begrenzt, daß der zur Aufrechterhaltung der Strömungsverbindung zwischen der ersten Druckkammer 18 und der Druckregelkammer 73 notwendige Abstand zwischen dem Ventilkörper 140 und dem Ventilsitz 144 jederzeit gewährleistet ist. Dadurch verzeichnet der die Hinterrad-Bremszylinder speisende Druck einen linearen Anstieg in Abhängigkeit von der auf das Bremspedal ausgeübten Kraft.

Leerseite

Claims

'PAT Ε·Ν TAN WÄi/ΓΕ· · ·

REPRESENTATIVES QEPORE THE
EUROPEAN PATENT OFFICE

A. GRÜNECKER

OPL-ING

H. KINKELDEY

OH-ING

W. STOCKMAIR

CH-ING A-E(CALTECH

K. SCHUMANN

DR. Ri-R I^AT - OPL-PHYS

P. H. JAKOB

on. ing

G. BEZOUD

OR FCR NAT - ClPt-CHEM

Nissan Motor Company, Limited

2, Takara-cho, Kanagav/a-ku
Yokohama-shi, Kanagawa-ken
Japan

8 MÜNCHEN 22

MAXIMILIANSTRASSE 43

P 16 173

23- April 1981

Tandem-Hauptbremszylinder mit einem
Druckregelventil für die Bremsanlage
eines Kraftfahrzeugs

P_a_t e_n_t_a_n_s P._:r_ü_c_h_e

'1.1 Tandem-Hauptbremszylinder für die hydraulische
-JSremsanlage eines Kraftfahrzeugs, gekennzeichnet durch ein Zylindergehäuse (10) mit
einer sich axial darin erstreckenden Bohrung (12),
durch einen ersten und einen zweiten Kolben (14 bzw.
16), welche tandemartig hintereinander in der Bohrung

TELEFON (O8S) 32 2809

TELEX OS-2938O

TELEGRAMME MONAPAT

des Gehäuses angeordnet und durch Ausübung.einer Bremskraft auf ein Bremspedal gemeinsam betätigbar sind, durch eine zwischen dem ersten und dem zweiten Kolben in der Bohrung gebildete erste und eine zwischen dem zweiten Kolben und dem Boden (22) der Bohrung in dieser gebildete zweite Druckkammer (18 bzw. 20), von denen die zweite über einen Durchlaß (17) druckübertragend mit den Vorderrad-Bremszylindern verbunden ist, durch einen mit der ersten und der zweiten Druckkammer strömungsverbundenen und diese mit einem Druckmittel speisenden Druckmittelbehälter (24), durch ein im zweiten Kolben angeordnetes Druckregelventil mit einer sich entlang der Längsachse des zweiten Kolbens erstreckenden Bohrung (118), einem von einer axialen Bohrung (13*0 durchsetzten Schubzylinder (120), welcher einen den Baum zwischen dem äußeren Umfang des Schubzylinders und dem inneren Umfang der Bohrung des zweiten Kolbens vorhandenen Kaum in eine erste (166) und eine zweite Kammer unterteilt, einem Ventilkörper (140) und einem in den Schubzylinder eingesetzten, gemeinsam damit beweglichen Ventilsitz (144-), wobei die erste Kammer (166) über die Axialbohrung des SchubZylinders und einen Zwischenraum zwischen dem Ventilkörper und dem Ventilsitz mit der ersten Druckkammer strömungsverbunden ist und der Schub zylinder in Abhängigkeit von Druckunterschieden zwischen der ersten Kammer (166) und der ersten Druckkammer (18) zwischen einer ersten oder Ruhestellung, in welcher der Ventilkörper vom Ventilsitz abgehoben ist, und einer zweiten Stellung bewegbar ist, in welcher sich der Ventilsitz in Anlage am Ventilkörper befindet und die Durchströmung gesperrt ist, und durch einen über einen Radialdurchlaß (168) im zweiten Kolben mit der ersten Kammer strömungsverbundenen Durchlaß für die Druckspeisung der Hinterrad-Brems zylinder.
2. Tandem-Hauptbremszylinder für die hydraulische Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs, gekennzeichnet durch ein Zylindergehäuse (10) mit einer sich in Axialrichtung darin erstreckenden Zylinderbohrung (12), durch einen ersten und einen zweiten Kolben (14 bzw. 16), welche tandemartig hintereinander in der Zylinderbohrung angeordnet und durch Ausübrung einer Bremskraft auf ein Bremspedal gemeinsam betätigbar sind, durch eine durch den ersten und den zweiten Kolben innerhalb der Zylinderbohrung begrenzte erste Druckkammer (18), durch eine durch den zweiten Kolben und den Boden (22) der Zylinderbohrung in dieser begrenzte zweite Druckkammer (20), welche über einen Durchlaß (1?) druckübertragend mit den Vorderrad-Bremszylindern verbunden ist, durch einen mit der ersten und der zweiten Druckkammer stromungsverbundenen und diese mit einem Druckmittel speisenden Druckmittelbehälter (24), durch ein im zweiten Kolben angeordnetes Druckregelventil

mit einer sich entlang der Längsachse des zweiten Kolbens erstreckenden Bohrung (118), einem in der Bohrung angeordneten Schubzylinder (120), v/elcher von einer Axialbohrung (134) durchsetzt ist und einen den Raum zwischen seiner Außenseite und der Innenwand der Bohrung des zweiten Kolbens in eine erste und eine zweite Kammer unterteilenden, ringförmigen Kolben ( 126) trägt, mit einem durch eine Druckfeder (138) in Anlage an einem Anschlag (148) belasteten Ventilkörper (140) und mit einem in die Bohrung des Schubzylinders eingesetzten, gemeinsam mit diesem beweglichen Ventilsitz (142), wobei die erste Kammer (166) über die Axialbohrung des Schubzylinders und einen Zwischenraum zwischen dem Ventilkörper und dem Ventilsitz druckübertragend mit der ersten Druckkammer verbunden und der Schubzylinder in Abhängigkeit von Druckunterschieden zwischen der ersten Kammer und der ersten Druckkammer zwischen einer ersten

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Stellung, in welcher der Ventilsitz vom Ventilkörper abgehoben ist, und einer zweiten Stellung bewegbar ist, in welcher sich der Ventilsitz in Anlage am Ventilkörper befindet und damit die Durchströmung des Ventils : sperrt, und durch einen druckübertragend mit den Einterrad-Bremszylindern verbundenen Durchlaß (15)» welcher über einen Radialdurchlaß (168) des zweiten Kolbens druckübertragend mit der ersten Kammer verbunden ist.
3. Tandem-Hauptbremszylinder für die hydraulische Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs, gekennzeichnet durch ein Zylindergehäuse (10) mit einer sich in 'Axialrichtung darin erstreckenden Zylinderbohrung (12), durch einen ersten und einem zweiten Kolben )14- bzw. 16), welche tandemartig hintereinander in der Zylinderbohrung angeordnet und durch Ausübung einer Bremskraft auf ein Bremspedal gemeinsam betätigbar sind, durch eine zwischen dem ersten und dem zweiten Kolben in der Zylinderbohrung gebildete erste und eine zwischen dem zweiten Kolben und dem Boden (22) der Zylinderbohrung in dieser gebildete zweite Druckkammer (18 bzw. 20), von denen die zweite über einen Durchlaß (17) druckübertragend mit den Vorderrad-Br ems zylindern verbunden ist', durch einen über Ausgleichsbohrungen -(54- bzw. 56) sowie über zwischen der Innenwand der zylindrischen Bohrung und dem äußeren Umfang des ersten bzw. zweiten Kolbens gebildete erste bzw. zweite Druckmittelkammern (60 bzw. 72) mit der ersten und zweiten Druckkammer strömungsverbundenen, diese mit einem Druckmittel speisenden Druckmittelbehälter (24), durch ein in einer sich entlang der Längsachse des zweiten Kolbens erstreckenden Bohrung (118) angeordnetes Druckregelventil mit einem von einer Axialbohrung (13²I-) durchsetzten Schubzylinder (120), welcher einen den Raum zwischen seinem äußeren umfang und dem inneren Umfang der Bohrung des zweiten Kolbens

in eine erste und eine zweite Kammer unterteilenden ringförmigen Kolben (126) aufweist, einem Ventilkörper (140) und einem diesem gegenüber angeordneten, gemeinsam mit dem Schubzylinder beweglich in diesen eingesetzten Ventilsitz (142), wobei die erste Kammer (166) über die Axialbohrung des Schub Zylinders und den Zwischenraum zwischen dem ^ventilkörper und dem Ventilsitz druckübertragend mit der ersten Druckkammer verbunden und der Schubzylinder in Abhängigkeit von Druckunterschieden zwischen der ersten Kammer und der ersten Druckkammer zwischen einer ersten Stellung, in welcher der Ventilsitz vom Ventilkörper abgehoben ist, und einer zweiten Stellung, in welcher sich der Ventilsitz in Anlage am Ventilkörper befindet, bewegbar ist, und durch einen druckübertragend mit den Hinterrad-Bremszylindern verbundenen Durchlaß (15), welcher über einen im zweiten Kolben geformten Eadialdurchlaß (168) mit der ersten Kammer strömungsverbunden ist.
4. Hauptbremszylinder nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Schubzylinder (120) längsverschieblich in einer am inneren Umfang der Bohrung (118) des zweiten Kolbens (16) einwärts hervorstehenden, ringförmigen Wand (122) geführt ist und daß in der durch die ringförmige Wand und den Kolben (126) des SchubZylinders begrenzten zweiten Kammer eine den Schub zylinder mit einem vorbestimmten Ansprechdruck belastende Druckfeder (132) angeordnet ist.
5- Hauptbremszylinder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (140) in Anlage an einem Ende (148) eines Stößels (146) belastet ist, welcher axialverschieblich in einer den zweiten Kolben (16) durchsetzenden, in der den Schubzylinder (120) enthaltenden Bohrung (118) desselben

ausmündenden Bohrung (152) geführt ist und dessen anderes Ende (150) dem Boden (22) der Bohrung (12) des Zylindergehäuses (10) gegenübersteht.
6. Hauptbremszylinder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem äußeren Umfang des zweiten Kolbens (16) und dem inneren Umfang der Bohrung (12) des Zylindergehäuses (10) eine Druckregelkammer (73) geformt ist, welche über den Radialdurchlaß (168) des zweiten Kolbens (16) mit der ersten Kammer (166) und über den Durchlaß (15) druckübertragend mit den Hinterrad-Bremszylindern verbunden ist.
7- Ventilanordnung zum Regeln des die Hinterrad-Bremszylinder der hydraulischen Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs beaufschlagenden hydraulischen Drucks für die Verwendung in einem Tandem-Hauptbremszylinder der Bremsanlage, mit einem ersten und einem zweiten, tandemartig hintereinander in einer Axialbohrung eines Zylindergehäuses angeordneten und betätigungsübertragend mit einem Bremspedal verbundenen Kolben, welche eine erste und eine zweite, jeweils mit einem Druckmittelbehälter· strömungsverbundene und von diesem mit einem Druckmittelgespeiste. Druckkammer für die Druckspeisung der Vorder- und Hinterrad-Bremszylinder der Anlage begrenzen, gekennzeichnet durch eine sich in Längsrichtung des zweiten Kolbens (16) erstreckende, mit der ersten Druckkammer (18) strömungsverbundene Bohrung (118), durch einen bewegliche in der Bohrung des zweiten Kolbens geführten Schub zylinder (120) mit einem an seinem Umfang hervorstehenden, in Anlage am inneren Umfang der Bohrung befindlichen, ringförmigen Kolben (126), welcher den Raum zwischen dem äußeren Umfang des Schub Zylinders und dem inneren Umfang der Bohrung in eine erste und eine zweite Kammer unterteilt, von denen die erste (166) über

eine den Schubzylinder durchsetzende Bohrung (134) mit der ersten Druckkammer stromungsverbunden ist, durch einen in der Bohrung des Schubzylinders angeordneten Ventilkörper (140), durch einen dem Ventilkörper gegenüber angeordneten, gemeinsam mit dem Schubzylinder beweglichen Ventilsitz (142), durch eine den Ventilkörper mit einem vorbestimmten Druck in Richtung auf den Ventilsitz belastende erste Feder (138), durch einen Anschlag (148), welcher den Ventilkörper in einer Ausgangsstellung hält, in welcher zwischen diesem und dem Ventilsitz ein vorbestimmter Zwischenraum vorhanden ist, und durch eine zweite Feder (132), v/elcher den Schubzylinder in eine Ausgangsstellung belastet, in welcher der Ventilsitz vom Ventilkörper abgehoben und die erste Druckkammer dadurch druckübertragend mit den Hinterrad-Bremszylindern verbunden ist.
8. Ventilanordnung nach Anspruch 7 dadurch gekennz eichnet, daß der den Ventilkörper (140) in der Ausgangsstellung haltende Anschlag ein um eine vorbestimmte Länge aus dem dem geschlossenen Ende (22) der Bohrung (12) des Zylindergehäuses (10) zugewandten Ende des zweiten Kolbens (16) in die zweite Druckkammer (20) hineinragender Stößel (146) ist, welcher zwischen einer ersten Stellung, in welcher zwischen dem Ventilkörper und dem Ventilsitz (142) ein Minimalabstand vorhanden ist, und einer zweiten Stellung, in welcher ein Maximalabstand dazwischen vorhanden ist, bewegbar ist.
9- Ventilanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsfreiheit des Stößels (146) und des SchubZylinders (120) so bemessen ist, daß auch in der zweiten Stellung der beiden Teile ein Abstand zwischen dem Ventilkörper (140) und dem Ventilsitz (142) vorhanden ist.

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10. Ventilanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß in der zweiten Kammer ein Anschlag (160) angeordnet ist, welcher die Längsbewegung des SchubZylinders (120) auf eine Strecke begrenzt, welche kurzer ist als der Maxiamlabstand zwischen dem Ventilsitz (142) und dem Ventilkörper (140) in der zweiten Stellung des Stößels (146).
11. Ventilanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Schubzylinder (120) in einer am inneren Umfang der Bohrung (118) des zweiten Kolbens (16) einwärts hervorstehenden, ringförmigen Wand (122) geführt ist und daß in der durch die ringförmige Wand und den Kolben (126) des Schub Zylinders begrenzten zweiten Kammer die den Schubzylinder mit einem vorbestimmten Ansprechdruck in die erste Stellung belastende zweite Feder ( 132) angeordnet ist.
12. Ventilanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (140) in Anlage an einem Ende (148) eines Stößels (146) belastet ist, welcher über eine begrenzte Strecke axialverschieblich in einer den zweiten Kolben (16) durchset- , zenden, in der den Schubzylinder (120) enthaltenden Bohrung (118) desselben ausmündenden Bohrung (152) geführt ist und dessen anderes Ende (150) dem Boden (22) der Bohrung (12) des Zylindergehäuses (10) gegenübersteht.
13. Ventilanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem äußeren Umfang des zweiten Kolbens (16) und dem inneren Umfang der Bohrung (12) des Zylindergehäuses (10) eine Druckregelkammer (73) geformt ist, welche über den Radialdurchlaß (168) des zweiten Kolbens mit der ersten Kammer (166) und über den Durchlaß (15) druckübertragend mit den Hinterrad-Br ems zylindern verbunden ist.