DE3117551C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Hauptzylinder mit einem oder mehreren Kolben für hydraulisch betätigte Kraftfahrzeugbremsen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei einem aus der DE-AS 15 05 352 bekannten Hauptzylinder dieser Art trägt der Ventilkörper an seinem dem Kolben zugewandten Ende ein ringförmiges Dichtelement, welches in der Schließstellung die Ausgleichsöffnung einschließt und an der Stirnwand des Kolbens anliegt und dadurch die Ausgleichsöffnung druckdicht verschließt. Diese Ausgestaltung ist aufwendig, da der Ventilkörper ein eigenes Dichtelement benötigt, welches mit der Stirnfläche des Kolbens zusammenwirkt.

Aus der GB-PS 11 02 929 ist ein Hauptzylinder in Tandemaus­ führung für hydraulisch betätigte Kraftfahrzeugbremsen be­ kannt, dessen Kolben in Bremslöserichtung ent­ gegen der Kraft der Kolbenrückstellfedern an Gehäuseanschlägen abgestützt ist. Die Kolben weisen Ausgleichsöff­ nungen auf, die durch federbelastete Ventilkörper verschließ­ bar sind. Die Ventilkörper sind in einer stirnseitigen Zen­ tralbohrung der Kolben geführt und mit einem die Ventilfeder durchdringenden Spannelement verbunden. Auch dieser bekannte Hauptzylinder ist nicht zuletzt dadurch recht aufwendig, daß seine Ventilkörper jeweils mit eigenen Dichtelementen versehen sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Hauptbrems­ zylinder der eingangs genannten Art zu schaffen, der sich durch Einfachheit, geringe Herstellkosten und eine kleine Baulänge auszeichnet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Ventilkörper mit einer in der Schließstellung dichtend an der Primärmanschette des Druckstangenkolbens anliegenden Tellerfläche versehen ist.

Hierdurch kann eine eigene Dichtung für den Ventilkörper wegfallen, wodurch der Aufbau des Haupt­ zylinders einfacher wird und seine Herstellkosten gesenkt werden. Weiterhin läßt sich eine geringere Baulänge erreichen, da der Ventilkörper in axialer Richtung kürzer bemessen werden kann. Die Erfindung hat weiterhin den Vorteil, daß sich ein verhältnismäßig großer Dichtquerschnitt zwischen dem Ventil­ körper und der Primärmanschette ergibt, so daß der Betäti­ gungsweg der Ventilkörper und damit der Leerweg beim Betätigen des Hauptzylinders sehr klein bemessen werden kann.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Ventilschließfeder in bekannter Weise als Druckfeder zwischen dem dem Ventilkörper abgekehrten Ende des Spannele­ mentes und dem Zylinderboden bzw. dem Zwischenkolben angeord­ net ist. Dies hat den Vorteil daß im Bereich zwischen dem Ventilkörper und dem kolbenseitigen Federteller der Fessel­ einrichtung kein Einbauraum benötigt wird.

Zweckmäßigerweise ist der Ventilkörper, ebenfalls in bekannter Weise, mit einer stirnseitigen Zentralbohrung des Druckstangen­ kolbens unter Freilassung von Durchlaßkanälen geführt. Dadurch wird eine Zentrierung des Ventilkörpers im Druckstangenkolben mit konstruktiv besonders einfachen Maßnahmen erreicht.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Fesselungseinrichtung mit ihrem dem Ventilkörper abgekehr­ ten Ende am Zylinderboden bzw. Zwischenkolben befestigt ist. Hierdurch wird eine großflächige Gestaltung der Ventilkörper begünstigt, so daß der Innendurchmesser der Primärmanschette vorteilhaft groß bemessen werden kann.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den übrigen Unteransprüchen beschrieben.

Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen näher erläutert, die in der Zeichnung dargestellt sind Es zeigt

Fig. 1 einen Tandem-Hauptzylinder einer hydraulisch be­ tätigbaren Kraftfahrzeugbremse im Längsschnitt und

Fig. 2 eine demgegenüber abgewandelte Ausführungsform eines Tandem-Hauptzylinders im Längsschnitt.

Die in den Fig. 1 und 2 gezeigten Tandem-Hauptzylinder weisen ein Zylindergehäuse 1 auf, in dessen Zylinderbohrung 2 ein Druckstangenkolben 3 und ein Zwischenkolben 4 dichtend ver­ schiebbar geführt sind. Aus einem nicht dargestellten Vorrats­ behälter münden Nachlaufkanäle 5 jeweils in den hinter der Stirnwand des Druckstangenkolbens 3 bzw. des Zwischenkolbens 4 liegenden Raum. Da der Zwischenkolben 4 mit seinen zugehöri­ gen Teilen übereinstimmend mit dem Druckstangenkolben 3 aus­ gebildet ist, wird nachfolgend nur der Druckstangenkolben 3 beschrieben.

Der Druckstangenkolben 3 und der Zwischenkolben 4 tragen als Kolbendichtung eine Primärmanschette 6, die einen stirnseitig vorspringenden zylindrischen Abschnitt 7 umgibt. An diesem Abschnitt 7 stützt sich ein Federteller 8 einer als Druckfeder ausgeführten Kolbenrückstellfeder 9 ab, die mit ihrem anderen Ende am Zwischenkolben 4 bzw. an einem Federteller 10 anliegt. Die Kolbenrückstellfeder 9 ist durch ein stangenförmiges, zen­ trales Spannelement 11 gefesselt, das axial beweglich durch die Federteller 8 und 10 bzw. einen entsprechend ausgebildeten Ansatz des Zwischenkolbens 4 ragt und jeweils an deren Außen­ seite mit einem Kopf 12 bzw. 13 anliegt. Der eine Kopf 13 des Spannelements 11 ist mit einem Ventilkörper 14 verbunden. Bei den Druckstangenkolben 3 der Fig. 1 und 2 und beim Zwischenkolben 4 nach Fig. 2 besteht der Ventilkörper 14 aus einem zylindrischen Abschnitt 14 a, der in einer zentralen Kolbenbohrung 15 unter Freilassung von seitlichen Durchlaß­ kanälen 16 geführt wird, und einem verbreiterten Teller 14 b, an dem sich der Federteller 8 abstützt. Ein Querstift 22 sichert jeweils den zylindrischen Abschnitt 14 a im Druckstangen­ kolben 3.

Beim Zwischenkolben 4 in Fig. 1 trägt der Ventilkörper 14 eine zentrale Dichtung 17, die axial in geringem Abstand vor einer zentralen Ausgleichsbohrung 18 im Druckstangenkolben 3 liegt die über eine seitliche Bohrung 19 mit dem hinter dem Druckstangen­ kolben 3 liegenden Raum in Verbindung steht. Der Außendurchmesser der Dichtung 17, die mit der Stirnfläche des Ventilskörpers 14 bündig abschließt, ist größer als der Durch­ messer der Ausgleichsbohrung 18. Eine als Ventilschließfeder dienende Druckfeder 20 ist zwischen dem dem Zwischenkolben 4 abgekehrten Kopf 12 des Spannelements 11 und dem Zylinderboden 2 a angeordnet.

Beim Beispiel nach Fig. 1 ist zwischen dem zylindrischen Ab­ schnitt 14 a und einer Sackbohrung 23 im Druckstangenkolben 3 eine Druckfeder 24 angeordnet, die den Ventilkörper 14 im Ruhezustand in seine Öffnungsstellung drückt. Demselben Zweck dient bei der Ausführung nach Fig. 2 eine Druckfeder 25, die sich einerseits in der Nähe einer die Kolbenstange 3 a des Druckstangenkolbens 3 im Gehäuse 1 abdichtenden Dichtung 26 und andererseits am pedalseitigen Ende der Kolbenstange 3 a abstützt und dadurch den Druckstangenkolben 3 in seine Aus­ gangsstellung (nach rechts in Fig. 2) bewegt. Da der Kopf 12 der Spannelemente 11 in einer Bohrung 27 am pedalseitigen Ende des Zwischenkolbens 4 bzw. des Federtellers 10 gehalten wird, der zugleich das Widerlager für die Kolbenrückstellfeder 9 des Druckstangenkolbens 3 bzw. des Zwischenkolbens 4 bildet, und da der Zwischenkolben 4 durch eine in das Gehäuse 1 einge­ schraubte Anschlagschraube 28 in seiner Bewegung nach rechts begrenzt, zieht die Feder 25 den Zwischenkolben 4 und danach den Druckstangenkolben 3 jeweils noch weiter nach rechts, wenn die Kolbenrückstellfeder 9 bereits ihre durch die Fesselung durch das Spannelement 11 bestimmte Endlage erreicht hat. Dadurch wird der Teller 14 b des Ventilkörpers 14 bei dem Druckstangenkolben 3 und beim Zwischenkolben 4 von der Stirn­ fläche und dem Dichtrand der Primärmanschette 6 angehoben und das Ventil jeweils geöffnet.

In der Schließstellung legt sich der Teller 14 b mit seiner Stirnseite dichtend an die Primärmanschette 6 des Druckstangen­ kolbens 3 an. Der auf diese verhältnismäßig große Schließ­ fläche des Ventils wirkenden Schließkraft wirkt die Feder 24 entgegen.

Den gezeigten Tandemausführungen von Hauptzylindern ist gemeinsam, daß die zwischen dem Druckstangenkolben 3 und dem Zwischenkolben 4 angeordnete, gefesselte Kolbenrückstellfeder 9 für den Druckstangenkolben 3 um ein der Kraft zum Ver­ schieben des Zwischenkolbens 4 entsprechendes Maß stärker vorgespannt ist als die zwischen dem Zwischenkolben 4 und dem Zylinderboden 2 a angeordnete Kolbenrückstellfeder 9 für den Zwischenkolben 4.

Bei der Ausführung nach Fig. 2 ist das den Federteller 10 bildende Teil, das zugleich die Bohrung 27 für den Kopf 12 des Spannelements 11 aufweist, mit einem Zapfen 10 a in einer Bohrung im Zylinderboden 2 a verankert. Dadurch kann die von der Feder 25 ausgeübte Kraft über den Druckstangenkolben 3, das Spannelement 11, den Zwischenkolben 4, das weitere Spann­ elemente 11 und das Teil 10 übertragen werden. Durch die dabei zwischen dem Zwischenkolben 4 und dem zugeordneten Ventil­ körper 14 auftretende Zugkraft wird auch das im Zwischenkolben angeordnete Ventil geöffnet. Erst wenn sich der Zwischenkolben 4 an der Schraube 28 abstützt, wirkt die Kraft der Feder 25 nur noch auf das Ventil im Druckstangenkolben 3.

Im Gegensatz dazu wird die zum Öffnen der Ventile benötigte Kraft bei der Ausführung nach Fig. 1 nicht über das Gehäuse 1 übertragen. Die Feder 24 öffnet nur das Ventil im Druckstangen­ kolben 3; für das Ventil im Zwischenkolben 4 ist keine gesonderte Öffnungsfeder erforderlich, da die durch die Quer­ schnittsfläche der Ausgleichsbohrung 18 bestimmte Ventil­ schließfläche so klein ist, daß die Kraft der Kolbenrückstell­ feder 9 zum Öffnen des Ventils ausreicht. Durch diese Kombi­ nation der beiden in Fig. 1 gezeigten Ventiltypen wird er­ reicht, daß die beiden Kolben 3 und 4 als bauliche Einheit vormontiert werden können, wobei auf eine besondere Befesti­ gung am Zylinderboden 2 a verzichtet werden kann, wie diese bei der Ausführung nach Fig. 2 erforderlich ist.

Bei den Ventilausführungen nach Fig. 1, rechte Hälfte, und Fig. 2 ist die Fesselungseinrichtung 10, 11 jeweils am Zylin­ derboden 2 a bzw. am Zwischenkolben 4 befestigt. Bei diesen Ausführungsbeispielen ist die Querschnittsfläche des Aus­ gleichsventils so groß, daß die Kraft der Druckfedern 24 bzw. 25, die möglichst gering sein sollte, um den Wirkungsgrad des Hauptzylinders nicht zu verschlechtern, nicht ausreicht, um im Betriebszustand die hydraulische Druckkraft zu überwinden und das Ausgleichsventil zuverlässig zu öffnen. Durch die Be­ festigung der Fesselungseinrichtung 10, 11 am Zylinderboden 2 a bzw. am Zwischenkolben 4 wird der Ventilkörper 14 entgegen der Kraft des hydraulischen Drucks festgehalten, während der auf die den Kopf 13 des Ventilkörpers 14 überragende, ringförmige Stirnfläche des jweiligen Druckstangenkolbens 3 wirkende hydraulische Druck den jeweiligen Kolben in Bremslöserichtung weiterbewegt, bis das Ausgleichsventil geöffnet ist. Die Druckfedern 24 bzw. 25 haben die Aufgabe, die Kolben in ihrer Öffnungsstellung zu halten bzw. dann in ihre Öffnungsstellung zu bewegen, wenn der hydraulische Druck in den Zylinderkammern bereits vorm Öffnen des Ausgleichsventils abgebaut ist.

Claims (7)

1. Hauptzylinder mit einem oder mehreren Kolben für hydraulisch betätigte Kraftfahrzeugbremsen mit einem durch eine Primärmanschette abgedichteten Druckstangenkolben mit einer durch ein zentrales Spannelement gefesselten Kolbenrückstellfeder und einem relativ zu dem Druckstangenkolben verschiebbaren Ventilkörper, der bei Entlastung der Kolbenrückstellfeder eine Ausgleichsöffnung am Druckstangen­ kolben freigibt, wobei das Spannelement für die Kolbenrückstell­ feder an seinem dem Druckstangenkolben zugewandten Ende den Ventilkörper trägt, der sich in der Ruhestellung in geringem Abstand von der als Ausgleichsbohrung in der Stirnwand des Druckstangenkolbens ausgebildeten Ausgleichsöffnung befindet, und wobei das Spannelement den Ventilkörper in der Ruhestellung des Druckstangenkolbens in seine Öffnungsstellung zieht und einen Anschlag für den Ventilkörper bildet, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (14) mit einer in der Schließstellung dichtend an der Primärmanschette (6) des Druckstangenkolbens (3) anliegenden Tellerfläche (14 b) versehen ist.

2. Hauptzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilschließfeder (20) in bekannter Weise als Druckfeder zwischen dem dem Ventil­ körper (14) abgekehrten Ende des Spannelementes (11) und dem Zylinderboden (2 a) bzw. einem Zwischenkolben (4) angeordnet ist.

3. Hauptzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (14) in bekannter Weise einer stirnseitigen Zentralbohrung (15) des Druckstangenkolbens (3) unter Freilassung von Durchlaßkanälen (16) geführt ist.

4. Hauptzylinder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der in der stirnseitigen Zentralbohrung (15) des Druckstangenkolbens (3) geführte Ventilkörper (14) mindestens einen seitlichen Durch­ laßkanal (16) in Form einer Längsnut aufweist.

5. Hauptzylinder nach Anspruch 1 in Tandemausführung mit einer zwischen dem Druckstangenkolben und einem Zwischenkolben angeordneten, ge­ fesselten Kolbenrückstellfeder für den Druckstangenkolben, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenrückstellfeder (9) um ein der Kraft zum Verschieben des Zwischenkolbens (4) entsprechendes Maß stärker vorgespannt ist als eine zwischen dem Zwischenkolben (4) und dem Zylinderboden (2 a) angeordnete Kol­ benrückstellfeder (9) für den Zwischenkolben (4).

6. Hauptzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fesselungseinrichtung (10, 11) in bekannter Weise mit ihrem dem Ventilkörper (14) abgekehrten Ende am Zylinderboden (2 a) bzw. am Zwischenkolben (4) befestigt ist.

7. Hauptzylinder nach Anspruch 1 in Tandem-Ausführung, dadurch gekennzeichnet, daß eine zwischen dem Druckstangenkolben (3) und dessen Ventilkörper (14) wirkende Ventilöffnungsfeder (24) vor­ gesehen ist und daß der Zwischenkolben (4) eine enge, zentrale Ausgleichsbohrung (18) aufweist, vor deren Mündung sich der Ventilkörper (14) befindet.