DE3312192C2

DE3312192C2 -

Info

Publication number: DE3312192C2
Application number: DE3312192A
Authority: DE
Inventors: Hermann Ing.(Grad.) 6368 Bad Vilbel De Seip
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 1983-04-02
Filing date: 1983-04-02
Publication date: 1992-11-19
Also published as: FR2543501A1; ES278531Y; GB2144501A; FR2543501B1; IT1173533B; JPS59184055A; GB2144501B; ES278531U; DE3312192A1; GB8406642D0; IT8420316A0

Description

Die Erfindung betrifft einen Hauptzylinder mit einem Ge häuse mit axialer Bohrung, einem in der axialen Bohrung längsverschiebbaren Kolben und einem an einen Ausgleichs behälter angeschlossenen Behälterstutzen, der mit einem sich etwa achsenparallel im Gehäuse erstreckenden Kanal verbunden ist, der an der Schulter einer Stufe der axialen Bohrung mündet, wobei die Schulter nahe dem hinteren Ende des Gehäuses angeordnet ist, und eine Begrenzung einer Kammer bildet, die andererseits von einem mit einer Dichtung versehenen Verschlußteil begrenzt ist, das den Kolben umgreift und das Gehäuse nach hinten zu verschließt.

Es ist das Bestreben der Automobilindustrie, den Betrieb von Straßenfahrzeugen wirtschaftlicher zu gestalten, wes halb die Forderung nach besonders kompakten und leichtge wichtigen Fahrzeugen besteht.

Von den Bauteileherstellern wird gefordert, Bremsgeräte ohne Einbuße an Sicherheit und Zuverlässigkeit kleiner und leichter zu gestalten. Bezogen auf die Ausbildung von Bremskraftverstärkern und den zugehörigen Hauptzylindern bedeutet dies, daß der Hauptzylinder so auszubilden ist, daß zumindest ein großer Teil des Hauptzylindergehäuses in das Gehäuse des Bremskraftverstärkers einbaubar sein muß, um insbesondere die Gesamtlänge dieser Aggregategruppe so kurz wie möglich auszubilden.

Aus der DE-OS 30 21 893 ist bereits ein Hauptzylinder be kannt mit einem Gehäuse mit einer axialen Bohrung, einem Behälterstutzen, einer quergerichteten Öffnung im Gehäuse, die vom Behälterstutzen im Abstand nach hinten in die axiale Bohrung mündet und einem Kanal, der sich dem Ge häuse entlang erstreckt und die quergerichtete Öffnung und den Behälterstutzen miteinander verbindet, wobei die Bohrung gestuft ist, um nahe dem hinteren Ende des Ge häuses eine Schulter zu bilden und wobei die querge richtete Öffnung zwischen der Schulter und dem Behälter stutzen angeordnet ist und der Kanal sich zumindest an nähernd parallel zur Bohrungsachse von der Schulter zum Behälterstutzen erstreckt, wodurch der Behälterstutzen mit der axialen Bohrung sowohl über die quergerichtete Öffnung, als auch über das offene Ende des Kanals an der inneren Schulter in Verbindung steht. Dieser bekannte Hauptzylinder hat den Nachteil, daß die quergerichtete Öffnung von außen her quer durch die Gehäusewandung hin durchgebohrt werden muß, wobei der radial außenliegende Teil der Öffnung anschließend durch einen Stopfen ver schlossen werden muß, was einen zusätzlichen Arbeitsgang darstellt. Darüberhinaus überfährt die Dichtlippe der Dichtmanschette des Kolbens bei jedem Arbeitshub die quer gerichtete Öffnung, was erfahrungsgemäß den Nachteil hat, daß die Dichtlippe an der scharfkantigen Öffnung leicht beschädigt werden kann. Schließlich ist bei der bekannten Hauptzylinderausbildung nur eine einzige quergerichtete Öffnung vorgesehen, die die Verbindung zwischen dem sich entlang dem Gehäuse erstreckenden Kanal und dem Arbeits raum herstellt, weshalb ein Nachströmen von Druckmittel vom Behälterstutzen über den Kanal und die quergerichtete Öffnung in die Arbeitskammer nur vergleichsweise langsam erfolgt.

Um den Verschleiß der Dichtmanschette zu minimieren, wird in der DE-AS 16 55 308 eine längs im Zylindergehäuse an gebrachte Nut vorgeschlagen. Dies hat den Nachteil, daß nur ein geringer Strömungsquerschnitt zwischen Arbeitsraum und Behälterstutzen vorhanden ist, was ein schnelles Entlüften der Bremsanlage behindert. Den gleichen Nachteil weist auch der Gegenstand der DE-PS 7 43 817 auf, bei dem ein ortsfester Anschlag vorgesehen ist, der die Dichtman schette in der Kolbenausgangsstellung verformt, um ein Nachströmen der Bremsflüssigkeit zu ermöglichen. Die DE-PS 8 02 494 offenbart einen Hauptbremszylinder, dessen Kolben mit einem Führungsbund versehen ist, der mit dem Kolben einteilig ausgeführt ist und deshalb Probleme bei der Montage der den Kolben abdichtenden Dichtmanschette aufwirft.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Hauptzylinder der ein gangs genannten Gattung vorzuschlagen, der in der Aus gangsstellung des Kolbens einen großen Strömungsquer schnitt zwischen Arbeitsraum und Behälterstutzen aufweist, um eine besonders rasche Entlüftung der Bremsanlage zu er möglichen bzw. bei der Montage der Bremsanlage keine un nötigen Verzögerungen auftreten zu lassen. Weiterhin soll eine automatische Entlüftung des Bremssystems ermöglicht werden.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Kammer in der Ausgangsstellung des Kolbens über Vertiefungen in der Wandung der axialen Bohrung mit dem Arbeitsraum in Verbindung steht, die mit ihren vorderen, dem Arbeitsraum zugekehrten Enden in eine Ringnut einmünden, die in Kol benausgangsstellung auf der Höhe der Dichtlippe der Dicht manschette liegt, bei das Druckmittel die Dichtlippe um strömt.

Mit Vorteil weist die Wandung der axialen Bohrung in an sich bekannter Weise eine Stufe auf, die einerseits in die Kammer einmündet und sich andererseits so weit in Längs richtung auf das geschlossene Ende des Gehäuses zu er streckt, daß in der Kolbenausgangsstellung die Stirnfläche der Stufe unmittelbar vor der Dichtlippe endet.

Um eine besonders exakte Führung des Kolbens in der axialen Bohrung des Hauptzylinders zu gewährleisten, ist auf der dem Arbeitsraum zugewandten Seite des Kolbens ein Ring gelagert, der die eine Seitenwandung einer Nut bildet, in der die Dichtmanschette des Kolbens gehalten ist und der an seiner radial äußeren Kante sich nach außen zu erstreckende Nasen aufweist, die an der Innenwandung der axialen Bohrung anliegen.

Bei einer zweiten Lösung der erwähnten Aufgabe, mit mindestens einem Durchlaß im Kolben zur Verbindung der Kammer mit dem Arbeitsraum, sind im Durchlaß des Kolbens achsparallel und längsverschiebbar gelagerte Stößel angebracht, die in der Kolbenausgangsstellung unmittelbar auf die Rückseite der Dichtmanschette einwirken und am Verschlußteil anschlagen und die Dichtmanschette zur Öffnung des Durchlasses verformen.

Die Dichtmanschette des Kolbens weist in einer bevorzugten Ausführungsform an ihrer rückwärtigen Fläche sich in axialer Richtung erstreckende Vorsprünge oder Nasen auf, die beim Rückhub des Kolbens am Verschlußteil bzw. einem am Verschlußteil anliegenden Stützring anschlagen und die Dichtmanschette so weit verformen, daß die Dichtlippe von der Innenwandung der axialen Bohrung abhebt und den Durchfluß des Druckmittels von der Kammer zum Arbeitsraum gestattet.

Die Erfindung läßt die verschiedensten Ausführungsmög lichkeiten zu. Vier Ausführungsmöglichkeiten sind in den anhängenden Zeichnungen näher dargestellt.

Es zeigen:

Fig. 1 Den Längsschnitt durch einen Tandemhauptzylin der, bei dem eine Längsnut die Verbindung zwischen der Kammer hinter dem Kolben und dem Arbeitsraum bildet;

Fig. 2 einen Teillängsschnitt durch eine Ausführungs form, bei der die Dichtmanschette des Hauptzy linderkolbens mit Hilfe von am hinteren Stopfen anschlagende Stößel verformt wird, so daß Druck mittel von der Kammer in den Arbeitsraum nach strömen kann,

Fig. 3 einen Teillängsschnitt durch eine Ausführungsform, bei der die axiale Bohrung im Bereich der Kammer eine Stufe aufweist, die einen größeren Durchmesser besitzt, als die Bohrung für den Hauptzylinderkolben, wobei die Stufe sich bis etwa zur Dichtlippe der Dichtmanschette des Kolbens erstreckt.

Fig. 4 zeigt einen Schnitt gemäß den Linien A-B nach Fig. 3 und

Fig. 5 zeigt einen Teillängsschnitt durch eine Aus führungsform, bei der eine Vielzahl von Längs nuten vorgesehen sind, die nach vorne zu in eine Ringnut einmünden, wobei die Ringnut sich etwa im Bereich der Dichtlippe der Dichtmanschette des Hauptzylinderkolbens befindet, wenn der Kolben in der Ausgangsposition ist.

Der Hauptzylinder hat ein Gehäuse 1 mit einer axialen Bohrung 2, die in zwei Arbeitsräume 3, 4 unterteilt ist und nahe dem hinteren, offenen Ende des Gehäuses 1 zusätzlich eine innere Schulter 6 aufweist. In der axialen Bohrung 2 ist ein Kolben 7 verschiebbar, der eine Dichtmanschette 29 trägt und mit einer Betätigungsstange 9 fest bzw. einstückig verbunden ist, die durch das hintere Ende des Gehäuses 1 hindurchgreift.

Im vorderen Teil der axialen Bohrung 2 ist ein weiterer Kolben 10 verschiebbar angeordnet, der an seinem vorderen Ende eine, eine Betriebsfunktion erfüllende Dichtman schette 11 und an seinem hinteren Ende eine Dichtman schette 12 trägt. Der Kolben 10 wird von einer zwischen ihm und dem geschlossenen Ende der axialen Bohrung 2 wirkenden Feder 13 nach hinten vorgespannt und hat einen Vorsprung 14, der seine Vorwärtsbewegung durch Anstoßen an der Endwand begrenzt. Das Endstück des Kolbens 10 ist mit dem vorderen Endstück des Kolbens 7 durch Kupplungs glieder 15 verbunden, die eine bestimmte axiale Bewegung der Kolben 7 und 10 relativ zueinander ermöglichen. Die Kolben 7 und 10 werden von einer Feder 16 voneinander weg vorgespannt.

Das Gehäuse 1 des Hauptzylinders weist zwei Behälter stutzen 17, 18 auf, die den entsprechenden Arbeitsräumen 3 und 4 zugeordnet sind. Der Behälterstutzen 18 steht mit dem zwischen dem Kolben 10 und dem inneren Ende der axialen Bohrung 2 gebildeten Arbeitsraum 4 durch eine Nachlaufbohrung 19 in Verbindung. Ferner ist der Behäl terstutzen 18 mit dem Ringraum 5 zwischen den Dichtman schetten 11 und 12 durch eine weitere Öffnung 20 verbun den.

Von der Schulter 6 nach innen zum Behälterstutzen 17 zu erstreckt sich ein Kanal 21, der etwa parallel zur Längs achse des Gehäuses 1 verläuft. Der Kanal 21 und damit der Behälterstutzen 17 ist über eine Kammer 28 mit einer Nut 22 mit dem zwischen den Kolben 7 und 10 gebildeten Arbeitsraum 3 verbunden. Eine Stützscheibe 23 verhindert, daß das Ende des Kanals 21 von der Dichtmanschette 8 verschlossen wird, welche das Ende des Hauptzylinders abdichtet und an seiner Außenseite von einem Stopfen 26 abgestützt ist, der in der axialen Bohrung 2 mit einem Federring 27 gegen axiales Verschieben gesichert ist.

Der Hauptzylinder arbeitet wie folgt:
Das Gerät wird an der Vorderseite des Bremskraftver stärkers so angebracht, daß der hinter dem Flansch 31 des Gehäuses 1 angeordnete Abschnitt des Hauptzylinders vom Bremskraftverstärkergehäuse aufgenommen wird. Wenn die Bremsen betätigt werden sollen, schiebt der Bremskraft verstärker die Betätigungsstange 9 vorwärts, wobei die Kolben 7 und 10 verschoben werden, bis die Verbindung zwischen den Arbeitsräumen 3, 4 und den Behälterstutzen 17, 18 an der Öffnung 19 bzw. der Nut 22 durch die Dichtmanschette 29 bzw. 11 unterbrochen ist. Bei weiterer Vorwärtsbewegung der Kolben 7 und 10 werden die Arbeits räume 3, 4 dann zum Betätigen der Bremsen mit Druck beaufschlagt. Es ist notwendig, daß die Ausgleichsbe hälter über die Behälterstutzen 17, 18 mit den Räumen hinter den Dichtmanschetten 11 bzw. 29 in Verbindung stehen, um sicherzustellen, daß letztere genügend geschmiert und beim Zurückgleiten über die Öffnung der Nachlaufbohrung 19 bzw. die Nut 22 nicht beschädigt werden.

Wird der Kolben 7 nach links verschoben, dann überstreift die Dichtmanschette 29 die vordere Kante 32 der Nut 22 und schließt den Arbeitsraum 3 vom Behälterstutzen 17 ab. Bei weiterer Betätigung wird dann im System der entspre chende Hydraulikdruck aufgebaut. Geht der Kolben 7 in Lösestellung zurück, dann gibt in der Endstellung die Dichtmanschette 29 die Nut 22 frei und stellt somit die Druckmittelverbindung vom Arbeitsraum 3 zum Behälter stutzen 17 über die Kammer 28 und den Kanal 21 her.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 wird die Verbindung vom Arbeitsraum 3 zum Behälterstutzen 17 bzw. zur Kammer 28 hergestellt mit Hilfe mehrerer Stößel 39, die die Dichtmanschette 40 an ihrer Rückenfläche 41 deformieren und somit die Manschette 40 von der Bohrung 38 im Kolben 7 abheben. Das Druckmittel kann nun vom Behälterstutzen 17 über den Kanal 21 und die Kammer 28 und durch die Bohrungen 38 hindurch bis in den Spalt zwischen dem Kolben 7 und der Rückseite 41 der Dichtmanschette 40 strömen und von hier aus um die Dichtlippe 42 der Dicht manschette 40 herum in den Arbeitsraum 3.

Bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 3 und 4 ist die axiale Bohrung 2 mit einer Stufe 43 versehen, so daß die zwischen dem Ring 44 und dem Kolben 7 eingespannte Dicht manschette 29 beim Überfahren der Stirnfläche 46 der Stufe 43 den Arbeitsraum 3 von der Kammer 28 und damit auch vom Behälterstutzen 17 abtrennt. Damit der Kolben 7 eine exakte Führung in der axialen Bohrung 2 auch im Bereich seiner Ausgangsposition aufweist, ist der Ring 44 so ausgebildet, daß er mit seinen sich radial nach außen zu erstreckenden Nasen 47 an der axialen Bohrung 2 und zwar in einem Bereich in Betätigungsrichtung gesehen, vor der Stufe 43 anliegt. Das Druckmittel kann in der darge stellten Kolbenposition ungehindert vom Behälterstutzen 17 über den Kanal 21, die Kammer 28 durch die Stufe 43 mit größertem Durchmesser hindurch an der Dichtmanschette 29 vorbei und durch die Ausnehmungen 48 zwischen den Nasen 47 vorbei in den Arbeitsraum 3 strömen. Während des Arbeitshubes liegt dagegen die Lippe 42 der Dichtman schette 44 an der Wandung der axialen Bohrung 2 dichtend an.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 5 ist die axiale Boh rung 2 mit einer Vielzahl von auf dem Bohrungsumfang verteilt angeordneten Nuten 22 versehen; die Nuten 22 enden jedoch auf ihrer der Kammer 28 abgekehrten Seite in einer Ringnut 49, die dafür Sorge trägt, daß die Dicht lippe 42 der Dichtmanschette 29 in der Ausgangsposition des Kolbens 7 vollständig entlastet ist und daß dem Druckmittel ein besonders großer Durchlaß für das Ein strömen in den Arbeitsraum 3 zur Verfügung steht.

Ein besonderer Vorteil der in den Fig. 1 bis 5 darge stellten Ausführungsformen eines Tandemhauptzylinders besteht darin, daß infolge der vergleichsweise großen Strömungsquerschnitte der Verbindungen zwischen dem Arbeitsraum 3 und dem Ausgleichsbehälter an der Dicht manschette des Kolbens 7 vorbei eine besonders rasche Vakuumentlüftung des Bremssystems möglich ist, so daß bei der Montage der Bremsanlage keine unnötigen Verzögerungen eintreten.

Claims

1. Hauptzylinder mit einem Gehäuse (1) mit axialer Bohrung (2), einem in der axialen Bohrung (2) längs verschiebbaren, mit einer Dichtmanschette (29, 40) ver sehenen Kolben (7, 10) und einem mit einem Ausgleichs behälter verbundenen Behälterstutzen (17, 18), der mit einem sich etwa achsparallel im Gehäuse (1) er streckenden Kanal (21) verbunden ist, der an einer Schulter (6) einer Stufe der axialen Bohrung (2) mündet, wobei die Schulter (6) nahe dem hinteren Ende des Gehäuses (1) angeordnet ist, und eine Begrenzung einer Kammer (28) bildet, die andererseits von einem mit einer Dichtung (8) versehenen Verschlußteil be grenzt ist, das den Kolben (7) umgreift und das Ge häuse (1) nach hinten zu verschließt, dadurch ge kennzeichnet, daß die Kammer (28) in der Ausgangsstellung des Kolbens (7) über Vertiefungen (22, 43) in der Wandung der axialen Bohrung (2) mit dem Arbeitsraum (3) in Verbindung steht, die mit ihren vorderen, dem Arbeitsraum (3) zugekehrten Enden in eine Ringnut (49) einmünden, die in Kolbenausgangs stellung auf der Höhe der Dichtlippe (42) der Dicht manschette (29) liegt, wobei das Druckmittel die Dichtlippe (42) umströmt.

2. Hauptzylinder nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die Wandung der axialen Bohrung (2) in an sich bekannter Weise eine Stufe (43) aufweist, die einerseits in die Kammer (28) einmündet, und sich andererseits so weit in Längs richtung auf das geschlossene Ende des Gehäuses (1) zu erstreckt, daß in der Kolbenausgangsstellung die Stirnfläche (46) der Stufe (41) unmittelbar vor der Dichtlippe (42) der Dichtmanschette (29) endet.

3. Hauptzylinder nach Anspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, daß auf der dem Arbeitsraum (3) zugewandten Seite des Kolbens (7) ein Ring (44) gelagert ist, der die eine Seitenwand einer Nut bildet in der die Dichtmanschette (29) gehalten wird und der an seiner radial äußeren Kante sich nach außen zu erstreckende Nasen (47) aufweist, die an der Innenwandung der axialen Bohrung (2) anliegen.

4. Hauptzylinder nach dem Oberbegriff des Anspruches 1, mit mindestens einem Durchlaß (38) im Kolben (7) zur Verbindung der Kammer (28) mit dem Arbeitsraum (3) gekennzeichnet durch im Durchlaß (38) des Kolbens (7) achsparallel und längsverschiebbar gelagerte Stößel (39), die in der Kolbenausgangs stellung unmittelbar auf die Rückseite (41) der Dichtmanschette (40) einwirken und am Verschlußteil anschlagen und die Dichtmanschette (40) zur Öffnung des Durchlasses (38) verformen.

5. Hauptzylinder nach Anspruch 4, dadurch gekenn zeichnet, daß die Dichtmanschette (29) an ihrer rückwärtigen Fläche sich in axialer Richtung erstreckende Vorsprünge oder Nasen aufweist, die beim Rückhub des Kolbens (7) am Verschlußteil (26) bzw. einem am Verschlußteil (26) anliegenden Stützring (50) anschlagen und die Dichtmanschette (29) so weit verformen, daß die Dichtlippe (42) von der Innen wandung der axialen Bohrung (2) abhebt und den Durch fluß des Druckmittels von der Kammer (28) zum Arbeitsraum (3) gestattet.