DE3116237A1

DE3116237A1 - Abstroemventil-vorrichtung in einem schnell ansprechenden hauptzylinder

Info

Publication number: DE3116237A1
Application number: DE19813116237
Authority: DE
Inventors: Hitoshi Fujisawa Kanagawa Kubota
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1980-04-25
Filing date: 1981-04-23
Publication date: 1982-02-25
Also published as: JPS56154356A; FR2481215B1; GB2076487A; US4571944A; FR2481215A1; GB2076487B

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft allgemein einen Hauptzylinder in einem hydraulischen Bremssystem eines automobilen Fahrzeugs und ist insbesondere auf einen schnell ansprechenden Hauptzylinder für ein Scheibenbremssystera gerichtet. Im einzelnen bezieht sich die Erfindung auf eine Abströmventil-Vorrichtung in einem schnell ansprechenden Hauptzylinder.

Bei Fahrzeug-Bremssystemen haben sich Scheibenbremsen mehr und mehr durchgesetzt, da bei Scheibenbremssystemen die Möglichkeit einer Überhitzung und Dampfblasenbildung im hydraulischen Kreislauf ausgeschlossen ist. Um den hydraulischen Kreislauf gegen eine Überhitzung abzusichern und um eine Geräuschentwicklung zu unterbinden, ist es notwendig, einen ausreichenden Zwischenraum zwischen dem Bremsbelag und der Bremsscheibe vorzusehen, die auf der Radachse zur Mitdrehung angebracht ist. In einem solchen Bremssystem wird zumeist ein schnell ansprechender Hauptzylinder verwendet, der ein schnelles Ansprechen der Bremsen bei ihrer Betätigung gewährleisten kann.

Eine bekannte Konstruktion eines schnell ansprechenden Hauptzylinders wird in der US-PS 4 133 178 erläutert. Der bekannte Hauptzylinder besitzt einen schnell ansprechenden Niederdruckraum für eine große Volumenverdrängung und einen Hochdruckraum für eine kleine Volumenverdrängung. Diese beiden Räume werden durch eine abgestufte Bohrung und einen abgestuften Kolben begrenzt. Eine Kompensationssteuer- und Abströmventil-Einheit besitzt eine Außenumfangs-Lippendichtung als Ventilelement, die beim Bremslösen eine Kompensationsströmung gestattet, während sie bei einer Bremsbetätigung ein Abströmen aus dem schnell ansprechenden Raum verhindert. Ein normalerweise geschlossenes Rückschlagventil wird offengehalten, solange der Hauptzylinder in der vollen Bremslösestellung steht, damit eine Strömungsverbindung zwi-

sehen den beiden Druckräumen und dem Fluidreservoir offenbleibt. Sobald der Druckteil für den Hochdruckraum den Kompensationsdurchgang verschließt, wird das Rückschlagventil unter Vermittlung eines Stößels und einer Druckfläche am Kolben ebenfalls geschlossen. Daraufhin

strömt das Arbeitsfluid aus dem schnell ansprechenden Raum um den druckerzeugenden Teil herum in den Hochdruckraum. Bei Erreichen eines vorbestimmten Druckniveaus, das ausreicht, um den Spalt zwischen dem Bremsbelag und der Scheibe zu überbrücken und den Bremsbelag anzulegen, öffnet der Druck in dem Schnellansprechraum das normalerweise geschlossene Rückschlagventil, so daß das Fluid aus dem Schnellansprechraum dann in das Reservoir strömt, ohne daß sich ein weiterer Druckaufbau in diesem Raum ergibt. Sobald der Hauptzylinder entlastet wird, findet ein Kompensationsfluß über das Kompensationsventil zu beiden Räumen statt. Wenn der Hauptzylinder in seine volle Lösestellung zurückgekehrt ist, wird das Rückschlagventil durch den Stößel und die Druckfläche am Kolben offengehalten, um eine Strömungsverbindung zwischen dem Reservoir mad den beiden Druckräumen offenzuhalten. Eine Drosselöffnung in der Flüssigkeitsströmung ist mit dem normalerweise geschlossenen Rückschlagventil in Reihe geschaltet, um einen zu raschen Druckanstieg im schnell ansprechenden Druckraum zu verhindern, der ansonsten bei einer schnellen Betätigung des HauptZylinders durch eine umgehende Strömung zum Fluidreservoir auftreten könnte. Dabei wird wenigstens ein Teil des Drucks an der Abdichtung vorbei in den Hochdruckraum und in den Bremsbetätigungskreis geleitet. Bei dein bekannten Hauptzylinder wird bei einer zu raschen Betätigung vom Priraärkolben eine Strömungsverbindung zwischen dem Primär-Druckraum und dem Fluidreservoir blokkiert, während gleichzeitig der Sekundärkolben einen raschen Druckanstieg bewirkt. Die nachteilige Folge ist ein verhältnismäßig großer Leerhub bei einer raschen Betätigung.

Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Hauptzylinder in Tandembauart zu schaffen, der bei einer Bremsbetätigung nur zu einem minimalen Leerhub führt. Ein besonderes Ziel der Erfindung liegt in der Schaffung eines Abströmventils für einen schnell ansprechenden Hauptzylinder, der in der Lage ist, den Fluiddruck für die Radbremszylinder einwandfrei zu regulieren und dabei den Leerhub bei der Bremsbetätigung auf Null zu reduzieren.

Das gestellte Ziel und weitere Vorteile werden dadurch erreicht, daß in dem schnell ansprechenden Hauptzylinder ein besonders ausgebildetes Abströmventil mit ersten und zweiten Ventilvorrichtungen vorgesehen ist. Die erste Ventilvorrichtung spricht auf den Fluiddruck an, der im Primär-Druckraum aufgebaut wird. Die zweite Ventilvorrichtung enthält ein gegen einen Sitz federnd belastetes Ventilglied. Die Federkraft, mit der das Ventilglied der zweiten Ventilvorrichtung auf den Sitz gepreßt wird, läßt sich durch die jeweilige Lage der ersten Ventilvorrichtung einstellen.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist eine Abströmventil-Vorrichtung in einem schnell ansprechenden Hauptzylinder angebracht, der ein Zylindergehäuse mit einer abgestuften und sich in axialer Richtung erstreckenden Bohrung aufweist, in der ein Primär- und ein Sekundärkolben in Tandemanordnung untergebracht sind. Die Kolben operieren miteinander und mit einem Bremspedal und begrenzen einen Primär-und einen Sekundär-Druckraum im Zylindergehäuse, die in entsprechender Weise mit hinteren und vorderen Radbremszylindern verbunden sind. Ferner ist ein Fluidreservoir auf dem Zylindergehäuse angebracht, aus dem ein Arbeitsfluid zu den hinteren und vorderen Radbremszylindern führbar ist, und zwar über den Primär-und den Sekundär-Druckraum, sowie die Abströmventil-Vorrichtung. In der Abströmventil-Vorrichtung ist ein erstes Ventilglied in Abhängigkeit vom

Fluiddruck im Priraär-Druckraum bewegbar, während ein zweites Ventilglied in Abhängigkeit von der Bewegung des ersten Ventilgliedes bewegbar ist. Das erste Ventilglied bewirkt einen Schließdruck für das zweite Ventilglied, dessen Wert von der Stellung des ersten Ventilgliedes abhängig ist. Der Sekundärdruck beaufschlagt die Ventilvorrichtung und bewirkt einen Wechsel zwischen einer ersten, die Ströraiangsverbindung zwischen dem Fluidreservoir und dem Primär-Druckraum blockierenden Stellung und einer zweiten, diese Strömungsverbindung freigebenden Stellung.

Bei einem weiteren, zweckmäßigen Ausführungsbeispiel besitzt die Abströmventil-Vorrichtung in dem Hauptzylinder eine erste Ventilvorrichtung mit einer darin ausgebildeten Druckspeicherkammer, wobei die erste Ventilvorrichtung ein bewegliches Ventilglied und einen stationären und dem beweglichen Ventilglied gegenüberliegenden Ventilsitz aufweist. Das bewegliche Ventilglied wird normalerweise in Richtung auf den Ventilsitz hin belastet. Ferner liegt ein erster Flüssigkeitsdurchgang im Gehäuse vor, der eine Strömungsverbindung zwischen dem Primär-Druckraum und der Druckspeicherkammer herstellt. Eine zweite Ventilvorrichtung arbeitet mit der ersten Ventilvorrichtung zusammen und enthält ein Ventilglied, mit dem ein zweiter Fluiddurchgang verschließbar ist, sowie einen Ventilsitz, auf den sich das Ventilglied der zweiten Ventilvorrichtung normalerweise aufsetzen kann, und zwar mit einem von einer Schließfeder aufgebrachten Schließdruck. Die Federkraft der Schließfeder ist veränderbar, und zwar in Abhängigkeit von der Bewegung des beweglichen Ventilgliedes der ersten Ventilvorrichtung.

Die vorliegende Erfindung wird durch die nachstehende, detaillierte Beschreibung und den zugehörigen Zeichnungen besser verständlich, wobei die Zeichnungen ein bevorzugtes

Ausführungsbeispiel der Erfindung zum Verständnis und zur Erklärung zeigen, ohne daß die Erfindung auf dieses Ausführungs"beispiel beschränkt sein soll. Es zeigen:

Fig. 1 ein Diagramm über das Verhältnis zwischen der Eingangskraft und der Ausgangskraft bei einem konventionellen, schnell ansprechenden Hauptzylinder;

Fig. 2 in dem herkömmlichen, schnell ansprechenden Hauptzylinder in Form eines Diagrammes die Zunahme der Flüssigkeitsmenge, die dem Radbremszylinder in Abhängigkeit vom Kolbenhub des Hauptzylinders zugeführt wird;

Fig. 3 eine Seitenansicht einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen schnell ansprechenden Hauptzylinders, teilweise im Schnitt;

Fig. 4 eine vergrößerte Schnittdarstellung einer Abströmventil-Vorrichtung in dem schnell ansprechenden Hauptzylinder von Fig. 3, und zwar in einer Ventilstellung, bei der das Bremspedal nicht betätigt wird bzw. der hydraulische Druckaufbau geringer ist als der Systemdruck;

Fig. 5 eine Ventilstellung ähnlich der von Fig. 4, wobei der aufgebaute Hydraulikdruck höher als der Systemdruck ist;

Fig. 6 entspricht Fig. 2 und hebt die Veränderung der Flüssigkeitsmenge in Abhängigkeit vom Kolbenhub des Hauptzylinders hervor; und

Fig. 7 entspricht Fig. 1 und zeigt in einem Diagramm das Verhältnis zwischen der Eingangskraft und der Ausgangskraft bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3.

In den Fig. 1 und 2 wird anhand eines bekannten, schnell ansprechenden Hauptzylinders das Verhältnis zwischen der Eingangskraft am Bremspedal und einer Ausgangskraft zu den Radbremszylindern und der Hub des Primär- und Sekundärkolbens sowie die dabei den Radbrems zylindern zugeführte Fluidmenge in Diagrammen verdeutlicht. Zunächst wird beim Aufbau

einer Bremsbetätigungskraft die Fluidmenge zu den Radbremszylindern stark vergrößert, während der ausgeübte Bremsdruck nur unwesentlich zunimmt. Es wird nämlich beim raschen Reduzieren des Volumens der primären Fluidkammer auch die Fluidmenge für die hinteren Bremszylinder rasch vergrößert. Trotz der Vergrößerung der Fluidmenge für die hinteren Bremszylinder nimmt der Fluiddruck bei der Verbindung des Primär-Druckraums mit dem Fluidreservoir über die Kompensationsdurchgänge nicht so rasch zu. Diese Stellung wird anhand der Linien a und b in den Fig. 1 und 2 verdeutlicht. Sobald der Primärkolben die Strömungsverbindung zwischen dem Primärdruckraum und dem Fluidreservoir unterbricht, steigt jedoch der Fluiddruck in dem Primär-Druckraum rasch an, wie die Linie c in Fig. 1 zeigt. In Abhängigkeit von der Zunahme des Fluiddrucks in dem Primär-Druckraum wird auch der Sekundärkolben bewegt, so daß er den Sekundärdruck rasch anhebt. Wie aus Fig. 1 hervorgeht, resultiert daraus bei einer Bremsbetätigung ein Leerhub L, obwohl es sich um einen an sich schnell ansprechenden Hauptzylinder handelt.

In Fig. 3 wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines schnell ansprechenden Hauptzylinders gemäß der Erfindung gezeigt. Dieser besteht aus einem Zylindergehäuse 10 mit einer darin sich in Längsrichtung erstreckenden Bohrung Die Bohrung 12 besitzt einen Abschnitt 14 mit größerem Durchmesser und einen Abschnitt 16 mit kleinerem Durchmesser. Der Abschnitt 14 der Bohrung 12 liegt benachbart zum offenen Ende der Bohrung. Ein Primär- und ein Sekundärkolben 18 bzw. 20 sind in der Bohrung in Tandemanordnung untergebracht. Ein Primär-Druckraum 22 wird zwischen dem Primär- und dem Sekundärkolben 18 und 20 begrenzt. Obwohl dies nicht deutlich hervorgehoben wird, begrenzt der Sekundärkolben -.20 einen Sekundär-Druckraum am anderen Ende der Bohrung 12.

• ■ · · '··" ■··■ 31 16737 - 15 -

Der Primärkolben 18 weist Flansche 24 und 26 nahe seinen beiden Stirnenden auf. Zwischen den Flanschen 24 und 26 ist eine ringförmige Vertiefung 28 gebildet, die eine Primär-Fluid-Eammer 30 ist. Der Flansch 26 liegt in dem Abschnitt 14 der Bohrung 12 mit größerem Durchmesser und ist mit seinem Außendurchmesser entsprechend auf den Durchmesser dieses Abschnitts abgestimmt. Der Flansch 24 ist mit seinem Außendurchmesser auf den Innendurchmesser des Abschnitts 16 mit kleinerem Durchmesser abgestimmt. Ein Dichtungsring 32 befindet sich im Außenumfang des Flansches 26. Im Flansch 24 ist eine Vielzahl von Fluiddurchgängen 34 vorgesehen, die eine Strömungsverbindung zwischen der Schnellansprechkammer 30 und dem Primär-Druckraum 22 bilden. Die dem Primär-Druckraum 22 zugewandten Enden der Durchgänge 34 werden durch eine ringförmige Dichtung 36 verschlossen.

Im Primärkolben 18 ist eine sich in Längsrichtung erstreckende Bohrung 38 geformt, die am dem Flansch 26 benachbarten Ende beginnt Jidiese Bohrung 38 greift eine Betätigungsstange 40 ein, die mechanisch mit einem Bremspedal gekuppelt ist und in die Bohrung 12 durch eine Öffnung 42 eines Verschlußstückes 44 ragt. Ein Federsitz 46 mit scheibenförmiger Gestalt ist in dem Primär-Druckraum 22 angeordnet und am Ende des Primärkolbens 18 befestigt. Der Federsitz 46 liegt einem weiteren Federsitz 48 mit im allgemeinen tassenförmiger Gestalt gegenüber, der am Ende des Sekundärkolbens 20 befestigt ist. Der Federsitz 48 ist mit dem Primärkolben 18 über eine Schraube 50 gekoppelt, damit eine mechanische Zusammenarbeit zwischen dem Primär- und dem Sekundärkolben gegeben ist. Zwischen den Federsitzen 46 und 48 ist eine Druckfeder 52 als Rückholfeder für den Primärkolben 18 angeordnet.

Ein Fluidreservoir 54 besitzt Befestigungsrohre 56 und 58, mit denen es am Zylindergehäuse 10 festgelegt ist. Zum Aufnehmen der Befestigungsrohre 56 und 58 besitzt das Zylindergehäuse 10 vorstehende Abschnitte 60 und 62. Der Abschnitt 62 ist mit einer vertikalen Bohrung 64 versehen, die sich zum Fluidreservoir 54 hin öffnet, um das Arbeitsfluid aus dem Reservoir durch eine Öffnung 66 in einem Reservoirgehäuse 68 zu empfangen. Die vertikale Bohrung steht mit der Bohrung 12 des Zylindergehäuses 10 über Kompensationsdurchgänge 70 und 72 in Strömungsverbindung. Gleichzeitig ist die vertikale Bohrung 64 mit dem Primär-Druckraum 22 über horizontale und vertikale Durchgänge 74 und 76 innerhalb des Abschnitts 62 verbunden. Die herstellungsbedingten Enden der Durchgänge 74 und 76 sind durch Verschlußschrauben 78 und 80 abgedichtet.

Die vertikale Bohrung 64 hat einen Grundabschnitt 82 mit geringerem Durchmesser. Die Kompensationsdurchgänge 70 und 72 münden in dem Abschnitt 82. Gleichzeitig führt der Kompensationsdurchgang 70 zum Abschnitt 16 mit kleinerem Durchmesser der Bohrung 12, während der Kompensationsdurchgang 72 zum Abschnitt 14 mit größerem Durchmesser führt.

In einem Hauptabschnitt der vertikalen Bohrung 64 ist eine Abströmventil-Vorrichtung 100 angeordnet, mit der Fluiddruck abgebaut werden kann, wenn sich der Bremsdruck in der Primär-Fluidkammer 30 aufbaut und wenn weiterhin der Bremsdruck in dem Primär-Druckraum 22 einen vorbestimmten Wert übersteigt. Das Abströmventil 100 enthält eine Kugelventilvorrichtung 110 und eine Druckventilvorrichtung 130. Die Kugelventilvorrichtung 110 besitzt einen kugeligen Ventilsitz 112 in einem mittleren Abschnitt, von dem eine sich vertikal erstreckende Durchgangsöffnung 114 eine Strömungsverbindung zwischen dem Fluidre servo ir 54 und der

Primär-Fluidkammer 30 herstellt. Der Durchgang 114 hat einen tassenförmig gestalteten, oberen Abschnitt 116, in dem ein kugeliges Ventilglied 118 gefaßt wird. Der kugelige Ventilsitz 112 ist mit einer ringförmigen Ausnehmung 120 an seiner Unterseite versehen. Eine Vielzahl von vertikalen Fluiddurchgängen 122 mündet am unteren Ende in die Ausnehmung 120. In der Ausnehmung wird ein elastisches Dichtglied 124 angebracht, das die unteren Enden der vertikalen Durchgänge 122 verschließt. Das Verschlußglied 124 besitzt einen vertikalen Abschnitt 126, der zwischen dem Innenumfang der vertikalen Bohrung 64 und dem Außenuinfang des Ventilsitzes 112 abdichtend festgeklemmt ist.

Die Druck ventilvorrichtung 130 enthält ein bewegliches Ventilglied 132 innerhalb der vertikalen Bohrung 64, wobei das Ventilglied 132 vertikal beweglich ist. Ferner ist dort ein Ventilsitz 134 am Innenumfang der vertikalen Bohrung 64 und dem Ventil glied 132 gegenüberliegend festgesetzt. Der Ventilsitz 134 hat ringförmige Gestalt und umgibt eine Durchgangsöffnung 136. Das bewegliche Ventilglied 132 ist mit seinem unteren Abschnitt 133 auf die Durchgangsöffnung 136 abgestimmt, so daß es darin eintauchen kann. Am Außenumfang des oberen und des unteren Abschnittes 14O und 138 des beweglichen Ventilgliedes 132 sind Dichtungsringe 142 und 144 vorgesehen, die eine Flüssigkeitsdichtung zwischen dem Innenumfang der vertikalen Bohrung 64 und dem Durchgang 136 herstellen. Der Ventilsitz 134 ist mit einem ringförmigen Ausschnitt 146 an seiner Oberseite versehen, der sich bis zum Außenumfang desselben erstreckt, um eine ringförmige Kammer 148 zu bilden, die mit dem horizontalen Durchgang 74 verbunden ist. Das bewegliche Ventilglied 132 ist mit einem vertikalen Fluiddurchgang 150 ausgestattet, der sich in der Mittelachse des Glieds erstreckt und eine Strömungsverbindung

zwischen dem Fluidreservoir 54 und einer Kammer 152 herstellt, die zwischen dem beweglichen Ventilglied 132 und dem kugeligen Ventilsitz 112 vorliegt.

Das bewegliche Ventilglied 132 wird normalerweise in Richtung auf den Ventilsitz 134 durch eine scheibenförmige Feder 154 mit einer zentralen Öffnung 156 belastet. Der Außenumfang der Feder 154 liegt an einem ringförmigen Anschlag 158 an, der am Innenumfang der vertikalen Bohrung festgelegt ist. Andererseits ist das bewegliche Ventilglied 132 mit einer Vertiefung ausgestattet, die sich vom unteren Ende des vertikalen Durchgangs 150 an erstreckt. In dieser Vertiefung sitzt das obere Ende einer spiraligen Schließfeder 160. Das untere Ende der Schließfeder 160 liegt an dem kugelförmigen Schließglied 118 an, um dieses normalerweise in Richtung auf den tassenförmigen, oberen Abschnitt 116 der Öffnung 114 zu zu belasten, um eine Fluids tr ömung aus der Primär-Fluidkammer 30 zum Fluidreservoir 54 zu unterbinden.

Bei einer Betätigung des Bremspedals werden der Primär- und der Sekundärkolben 18, 20 in die Primär- und Sekundär-Druckräume bewegt. Es taucht der Erimärkolben 18 in den Abschnitt 16 und reduziert das Volumen der Bcimär-Fluid-Eammer 30 . Das Fluid in der Irimär-Fluid-Kamiaer 30 wird rasch unter Druck gesetzt und in den Erimär-Druckraum gepreßt, und zwar durch einen Spalt, der sich bei einer Deformation der Dichtung 36 ausbildet. Sobald der in der Primär-Fluid-Kammer 30 gespeicherte Fluid-Druck den Schließdruck der Ventilvorrichtung 110 übersteigt, wird das Kugelschließglied 118 von dem Ventilsitz 116 um den Durchgang 114 abgehoben, so daß das Fluid aus der Erimär-Fluid-Kammer 30 zum Fluid-Re servo ir 54 strömen kann. Dann fließt das Fluid aus dem Ecimär-Drackraum 22 durch die Durchgänge 74 und 76 in die Kammer 148. Der Fluiddruck am

Ventilglied 132 wächst an, bis die nach oben gerichtete Kraft größer wird als die Haltekraft der Feder 154. In Abhängigkeit von der sich dann abspielenden Aufwärtsbewegung des beweglichen Ventilglieds 132 läßt der von der Schließfeder 160 auf das Ventilglied 118 ausgeübte Schließdruck nach, so daß das kugelförmige Schließglied 118 nach oben gehen kann. Als Folge davon fließt das unter Druck gesetzte Fluid aus der Primär-Druck-Kammer . 30 durch die Kompensationsdurchgänge 70 und 72, den Durchgang 114 und den vertikalen Durchgang 150 in das Fluidreservoir 54·.

In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Federdruck der Spiralfeder Ϊ60 größer als der von der Feder 154 ausgeübte Druck. Dadurch wird bei einer Aufwärtsbewegung des beweglichen Ventilglieds 132 das Ventilglied 118 von dem oberen Abschnitt 116 der Öffnung 114 abgehoben, damit das Fluid durchströmen kann, wenn der Druck in der Primär-Fluidkammer 30 die Federkraft der Schließfeder 160 überwindet. Beim Abströmen des unter Druck gesetzten Fluids aus der Primär-Fluidkammer 30 in das Fluidreservoir reduziert sich der Druck in der Primär-Fluidkammer 30, bis das kugelförmige Ventilglied 118 sich wieder auf seinen Sitz 116 auflegen kann. Auf diese Weise ändert das kugelförmige Ventilglied 118 seine Stellung zwischen "Absperren" und "Öffnen". Durch eine gesteuerte Auf- und Abbewegung des Ventilgliedes 118 relativ zum Abschnitt 116 wird der Fluiddruck in der Primär-Fluidkammer 30 und in Abhängigkeit davon auch in der Primär-Druckkammer 22 moduliert.

Während der Anfangsbewegung des Bremspedals bei einer Bremsbetätigung wird der Fluiddruck für die Radzylinder graduiert und moduliert gesteigert, wie dies die Linie e in Fig. 7 zeigt. Nach dem anfänglichen Bremshub wird der

Bremsdruck in den Radbremszylindern linear gesteigert (Linie g). Wie Fig. 7 zeigt, schneidet die Verlängerung i der Linie g den Nullpunkt (bei dieser Ausführungsform). Dies bedeutet, daß es bei einer Bremsbetätigung keinen Leerhub gibt, sondern daß eine Bremsung unmittelbar einsetzt. Während der Bremsbetätigung wird die Fluidmenge für die Radbremszylinder so vergrößert, wie dies Fig. 6 zeigt. Insbesondere im Anfangsbereich der Bewegung wird die Fluidmenge zu den Radbrems zylindern rasch vergrößert (Linie f), und im Anschluß daran erfolgt die Steigerung der Fluidmenge im wesentlichen linear (Linie h).

Claims

•LtE * A. GRÜNECKER

" * " DlPL-ING

H. KINKELDEY

Oft ING

W. STOCKMAIR

DR-INCi - AeC(CALTECMI

K. SCHUMANN

DfIRiKNAt DiFV-tt-lT"S

P. H. JAKOB

DIPU-ING

G. BEZOLD

ORreRN&r-

NISSAN MOTOR COMPANY, LTD. 2, Takara-cho, Kanagawa-ku Yokohama-sM, Kanagawa-ken, Japan

8 MÜNCHEN 22

MAXIMILIANSTRASSE 43

23- April 1981

P 16 174 -

Abströmventil-Vorrichtung in einem schnell ansprechenden

Hauptzylinder

Patentansprüche

M.J Abströmventil-Vorrichtung in einem schnell anspre- ^-eilknden Hauptzylinder, mit einem eine längs durchgehende Bohrung aufweisenden Zylindergehäuse und in der Bohrung in Tandemanordnung liegendem Primär- und Sekundärkolben, die in der Bohrung Primär-und Sekundär-Druckkammern begrenzen, und mit einem Fluidreservoir für ein Arbeitsfluid, aus dem über den Hauptzylinder Arbeitsfluid zu den Radbremszylindern führbar ist, wobei die Abströmventil-Vorrichtung zwischen der Primär-Druckkammer und dem Fluidreservoir angeordnet ist, gekennzeichnet durch

telefon (οββ)

TELEX 0B-3O3BO

TELEORAMME MONAPAT

telekopierer

eine erste Ventilvorrichtung (130) mit einer darin angeordneten Druckspeicherkainmer (148), wobei die erste Ventilvorrichtung (130) ein bewegbares Ventilglied (132) und einen dem Ventilglied gegenüberliegenden, stationären Ventilsitz (134) aufweist und wobei das bewegliche Ventilglied (132) normalerweise in Richtung auf den Ventilsitz (134) hin belastet ist;

durch einen ersten Fluid-Durchgang (74,76) in dem Zylindergehäuse (10), der eine Strömungsverbindung zwischen dem Primär-Druckraum (22) und der Druckspeicherkammer (148) herstellt;

und durch eine zweite Ventilvorrichtung (110), die mit der ersten Ventilvorrichtung (130) zusammenarbeitet und ein Ventilglied (118) enthält, mit dem ein zweiter Fluid-Durchgang (114) und ein Ventilsitz (116) verschließbar ist, auf welch letzteren das Ventilglied (118) der zweiten Ventilvorrichtung (11o) normalerweise mit einem eingestellten und durch eine Schließfeder (160) bewirkten Anpreßdruck angelegt ist, wobei die Schließkraft der Schließfeder (16O) in Abhängigkeit von der Bewegung des Ventilgliedes (132) der ersten Ventilvorrichtung (130) veränderbar ist.
2. Abströmventil-Vorrichtung in einem schnell ansprechenden Hauptzylinder eines Fahrzeugbremssystems, in dem der Hauptzylinder ein mit einer längs durchgehenden Bohrung versehenes Gehäuse und in der Bohrung angeordnete Primär- und Sekundärkolben enthält, die Primär-und Sekundär-Druckräume begrenzen, und mit einem Fluidreservoir, aus dem Arbeitsfluid zu den Radbremszylindern führbar ist, und wobei der Primär-Druckraum mit dem Fluidreservoir über einaizwischen diesen angeordnetaiHaupt-Durchgang verbunden ist, in dem die Abströmventil-Vorrichtung zwischen dem Primär-Druckraum und dem Fluidreservoir angeordnet ist, gekennzeichnet durch

eine ein bewegliches Ventilglied (132) in dem Hauptdurchgang (64) aufweisende, erste Ventilvorrichtung (130), die auch einen dem beweglichen Ventilglied (132) gegenüberliegenden, festen Ventilsitz (134·) enthält, wobei das bewegliche Ventilglied (132) normalerweise in Richtung auf den Ventilsitz hin belastet wird und mit einer vertikalen Durchgangsöffnung (150) ausgestattet ist, die sich in Richtung einer vertikalen Achse erstreckt;

durch eine Druckspeicherkammer (148),die zwischen dem beweglichen Ventilglied (132) und dem Ventilsitz (134) gebildet wird und mit dem Primär-Druckraum (22) über einen ersten Fluiddurchgang (74,76) in Verbindung steht;

und durch eine ebenfalls in dem Hauptdurchgang (64) angeordnete und mit der ersten Ventilvorrichtung (130) zusammenarbeitende, zweite Ventilvorrichtung (110), die ein bewegliches Ventilglied (118) und einen Ventilsitz (116) enthält, der zusammen mit einem sich vertikal erstreckenden, zweiten Fluiddurchgang (114) ausgebildet ist und eine Strömungsverbindung zvrisehen einer primären Fluidkammer (30) zwischen dem Außenumfang des Primärkolbens (18) und der Innenwand der Zylinderbohrung ( 14) und dem Fluidreservoir (54) herstellt, wobei das Ventilglied (118) in Richtung auf den Ventilsitz (116) durch eine Schließfeder (16O) belastet wird, deren Schließdruck in Abhängigkeit von der Stellung des beweglichen Ventilglieds (132) veränderbar ist, wobei die Stellung des beweglichen Ventilglieds (132) vom Druck in der Druckspeicherkammer (148) abhängig ist.
3. Abströmventil-Vorrichtung nach einem der Ansprüche oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schließfeder (160) sich am unteren Ende des beweglichen Ventilgliedes (132) abstützt und mit diesem Ende einer Aufwärtsbewegung des beweglichen Ventilgliedes (132) folgt, um auf diese Weise den

Schließdruck für das Ventilglied (118) der zweiten Ventilvorrichtung (110) zu reduzieren.
4. Abströmventil-Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Ventilglied (132) in Richtung auf seinen Ventilsitz (134) der ersten Ventilvorrichtung (130) durch eine Andrückfeder (1f?4) belastet wird.
5. Abströmventil-Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz (116) der zweiten Ventilvorrichtung (110) von einer Vielzahl von Durchgängen (122) umgeben wird, die durch ein Schließglied (124) verschließbar sind, welches elastisch gegen das untere Ende des Ventilsitzes (116) angepreßt ist, wobei das Schließglied (124) einen Fluidstrom vom Fluidreservoir (54) zur Primär-Fluidkammer (30) durch die Durchgänge (122) zuläßt.
6. Abströmventil-Vorrichtung in einem schnell ansprechenden Hauptzylinder eines Fahrzeugbremssystems, bei dem der Hauptzylinder ein eine längs durchgehende Bohrung aufweisendes Zylindergehäuse besitzt, in dem Primär-und Sekundärkolben Primär- und Sekundär-Druckräume begrenzen, und mit einem Fluidreservoir, wobei der Primär-Druckraum mit dem Fluidreservoir über eine primäre Fluidkammer zwischen dem Außenumfang des Primärkolbens und der Innenwand der Bohrung sowie einen Hauptf luiddurchgang verbunden ist,_UELcL wobei die Abströmventil-Vorrichtung zwischen dem Fluidreservoir und dem Primär-Druckraum in dem Hauptfluid-Durchgang angeordnet ist, gekennzeichnet durch

eine erste Ventilvorrichtung (130) mit einem ersten Ventilglied (132) innerhalb des Hauptfluiddurchgangs (64) und durch einen ersten Ventilsitz (134), der dem ersten

Ventilglied (132) gegenüberliegt, wobei das erste Ventilglied (132) normalerweise in Richtung auf den Ventilsitz (134) hin durch einen ersten und auf die erste Ventilvorrichtung (130) einwirkenden Anpreßdruck belastet ist;

durch eine zwischen dem ersten Ventilglied (132) und dem ersten Ventilsitz (134) gebildete Druckspeicherkammer (148), die mit dem Primär-Druckraum (22) über einen ersten Fluiddurchgang (74,76) verbunden wird, derart, daß in die Druckspeicherkammer eingeführtes Arbeitsfluid das erste Ventilglied (132) zwischen einer ersten oberen Endstellung und einer zweiten unteren Endstellung hin- und herbewegt, in welch letzterer das erste Ventilglied (132) auf dem ersten Ventilsitz (134) aufliegt;

durch eine in dem Hauptdurchgang (64) angeordnete und mit der ersten Ventilvorrichtung (130) zusammenarbeitende zweite Ventilvorrichtung (HO), die ein zweites Ventilglied (118) und einen zweiten Ventilsitz (116) enthält, wobei das zweite Ventilglied zwischen einer ersten, auf dem zweiten Ventilsitz (1I6) aufliegenden Stellung und einer zweiten, davon abgehobenen Stellung bewegbar ist; und

durch eine zwischen dem ersten und dem zweiten Ventilglied (132,118) eingeordnete Schließfeder- (I60), mit der auf das zweite Ventilglied (118) ein Schließdruck zum Anpressen des zweiten Ventilgliedes auf den zweiten Ventilsitz (116) erzeugbar ist, wobei die Schließkraft der Schließfeder (160) in Abhängigkeit von der Stellung des ersten Ventilgliedes (132) veränderbar ist.
7. Abströmventil-Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schließfeder (I60) sich am unteren Ende des ersten Ventilgliedes (132) abstützt, um sich in Abhängigkeit von der Bewegung des ersten Ventilgliedes (132) aus seiner ersten Stellung in die zweite Stellung auszudehnen, um den Schließdruck für das zweite Ventilglied (118) zu reduzieren.
8. Abströmventil-Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Ventilvorrichtung (130) in Richtung auf den ersten Ventilsitz (134) hin durch eine Hilfs-Schließfeder (154) belastet wird, die auf dem ersten Ventilglied (132) stirnseitig anliegt.
9. Abströmventil-Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz (116) der zweiten Ventilvorrichtung (110) mit einer Vielzahl von Durchgangsbohrungen (122) ausgebildet ist, die in entsprechender Weise durch ein Schließglied (124) verschließbar sind, das elastisch gegen das untere Ende des Ventilsitzes (116) angelegt ist und eine Fluidströmung aus dem Fluidreservoir (54) in die Primär-Fluidkammer (30) durch die Durchgänge (124) gestattet.
10. Schnell ansprechender Hauptzylinder in einem Fahrzeugbremssystem, gekennzeichnet durch

ein Zylindergehäuse (10) mit einer abgestuften und sich in der Längsachse des Zylindergehäuses erstreckenden Bohrung (12,14,16);

durch einen Primär- und einen Sekundär-Kolben (18,20) in Tandemanordnung in der Bohrung, die mit einem Bremspedal und miteinander zusammenarbeiten, wobei der Primär- und der Sekundärkolben Primär- und Sekundär-Druckräume im Zylindergehäuse begrenzen, die entsprechend mit hinteren und vorderen Radbremszylindern in Strömungsverbindung stehen;

durch ein mit dem Zylindergehäuse (10) verbundenes Fluidreservoir (54) zum Zuführen eines Arbeitsfluids zu den hinteren und vorderen Radbremszylindern über die Primär- und Sekundär-Druckräume;

durch eine Abströmventil-Vorrichtung (100) mit einem ersten Ventilglied (132), das in Abhängigkeit vom Druck in der Primär-Druckkammer (22) bewegbar ist, und durch ein zweites Ventilglied (118) in der Ventilvorrichtung (100), das in Abhängigkeit von der Bewegung des ersten Ventilglie-

des (132) bewegbar ist, wobei das erste Ventilglied (132) einen von seiner Position abhängigen Schließdruck für das zweite Ventilglied (118) erzeugt, wobei der zweite Druck die Ventilstellung zwischen der ersten und eine Strömungsverbindung vom Fluidreservoir (54) zum Primär-Druckraum (22) blockierenden Position und einer zweiten, eine Strömungsverbindung herstellenden Position verändert.
11. Hauptzylinder nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Ventilglied (132) gegen einen ersten Ventilsitz (134) mit einem Hilfsschließdruck anpreßbar ist, der einen Fluiddruck an dem ersten Ventilglied (132) hervorruft, welcher die erste Ventilvorrichtung (130) von ihrer ersten Stellung in eine zweite, obere Stellung bewegt.
12. Hauptzylinder nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem ersten und dem zweiten Ventilglied (118,132) eine Schließfeder angeordnet ist, deren Schließdruck auf das zweite Ventilglied (118) wirkt, wobei der Schließdruck der Schließfeder (116) durch eine Bewegung des ersten Ventilgliedes (132) im Sinne einer Schließkraftreduzierung veränderbar ist« wenn das erste Ventilglied aus der ersten Stellung in die zweite, obere Stellung bewegt wird.
13· Hauptzylinder nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung im Zylindergehäuse einen ersten und einen zweiten Bohrungsabschnitt (14,16) aufweist, von denen der zweite Abschnitt (14) einen größeren Durchmesser hat als der erste Abschnitt (16) und dem offenen Bohrungsende benachbart ist, und daß der Primärkolben (18) normalerweise im zweiten Abschnitt (14) angeordnet und in Richtung auf den ersten Abschnitt (16) hin bewegbar ist, um

die zu den Radbr ems zylindern geführte Fluidmenge bei einer Bremsbetätigung rasch zu vergrößern.
14. Hauptzylinder nach Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet, daß mit den Radbremszylindern jeweils ein Bremsbelag betätigbar ist, der einer Bremsscheibe gegenüberliegt, die auf der Achse des Rades mit dieser koaxial angeordnet ist.