DE3405392A1

DE3405392A1 - Hauptzylinder fuer fahrzeugbremsanlage

Info

Publication number: DE3405392A1
Application number: DE19843405392
Authority: DE
Inventors: Eric Martin Lilley; David John Solihull West Midlands Parker
Original assignee: Lucas Industries Ltd
Current assignee: ZF International UK Ltd
Priority date: 1983-02-15
Filing date: 1984-02-15
Publication date: 1984-10-04
Also published as: ES8502648A1; ES529684A0; US4702077A; US4703624A; FR2540807A1; SU1281166A3; JPS59156852A; DE3405404A1; FR2540807B1; ES529685A0; ES8502647A1; GB8304108D0; FR2540808A1; JPS59186754A

Description

PATEN TAWft'ÄLTF lr.-i.jg. franz tuesthoff

WUESTHOFF-v.PECHMANN -BEHRENS-GOETZ ^DR-^ri"¹-^M"^a

,_ tllPL.-ING. GF.RHARD PULS (1952-I971)

EUROPEANPATENTATTORNEYS - ^-

DR.-ING. DIETER BEHRENS D1PL.-ING.; DIPL.-VIRTSCH.-ING. RUPERT GOETZ

lA-5 031 D-8000 MÜNCHEN 90

Lucas Industries Schweigerstrasse 2

15.02. 1984 telefon: (089) 66 2OJI

TELEGRAMM: PROTECTPATENT TELEX: J 24 070

Hauptzylinder für Fahrzeugbremsanlage

Die Erfindung betrifft einen Hauptzylinder mit Füllstufe, der in erster Linie für eine Fahrzeugbremsanlage bestimmt ist. Hierbei handelt es sich um einen Hauptzylinder, der bei Betätigung anfangs eine große Menge Fluid in die Bremsanlage abgibt, damit das vorhandene Bremsspiel rasch aufgenommen werden kann, wodurch das Ausmaß der hierzu nötigen Bremspedalbewegung auf ein Minimum eingeschränkt ist. Beispiele solcher Hauptzylinder mit Füllstufe sind in der GB 20 74 675A beschrieben.

Bei modernen Fahrzeugbremsanlagen besteht zunehmend die Tendenz, zusammengebaute Hauptzylinder zu verwenden, bei denen der Druckzylinder aus einem einfachen Stahlrohr von verhältnismäßig dünner gleichmäßiger Wanddicke besteht, wobei ein getrennter Vorratsbehälter, der meistens aus Kunststoff besteht, am Zylinder angebracht ist und mit dem Innenraum des Zylinders durch in der Zylinderwand vorgesehene Queröffnungen in Verbindung steht.

Einen Hauptzylinder dieser Art mit einer Füllstufe zu versehen, verursacht beträchtliche Schwierigkeiten, da für die Füllstufe, die mit niedrigem Druck arbeitet, eine große Kammer vorgesehen sein muß. Es ist auch eine Ventileinrichtung nötig, um die Verbindung zwischen dieser Kammer und dem Vorratsbehälter zu steuern. Der Druckzylinder aus Stahlrohr hat nicht genügend Wanddicke, so daß frühere Vorschläge zum Einbau der Ventileinrichtung in die Konstruktion des Zylinders praktisch nicht durchführbar waren.

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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung zu schaffen, die es ermöglicht, einen aus mehreren Teilen zusammengebauten Hauptzylinder mit Füllstufe zu versehen. .

Gemäß der Erfindung weist ein Hauptzylinder mit Füllstufe einen Druckzylinder, einen getrennten, an dem Druckzylinder angebrachten und mit diesem in Verbindung stehenden Vorratsbehälter, eine Schnellfüllkammer, im Druckzylinder bzw. in der Schnellfüllkammer verschiebbare Kolben und eine Ventileinreichtung auf, die so angeordnet und betätigbar ist, daß sie die Verbindung zwischen der Schnellfüllkammer und dem Vorratsbehälter steuert. Die Ventileinrichtung ist dabei in einer Kammer oder einem Abteil enthalten, welches mindestens teilweise von dem Gehäuse des Vorratsbehälters gebildet ist.

Bei einer zweckmäßigen Anordnung sind die Bauelemente der Ventileinrichtung dauerhaft innerhalb der genannten Kammer festgehalten, so daß der Vorratsbehälter mit der Ventileinrichtung gemeinsam eine komplette Unteranordnung bildet.

Die Ventileinrichtung kann zweckmäßigerweise mit der Schnellfüllkammer über einen Durchlaß in Verbindung stehen, der sich axial mit dem ^linder erstreckt und vorzugsweise mindestens teilweise von einem Verschlußglied des Zylinders begrenzt ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand einer schematischen Zeichnung näher erläutert, die einen Längsschnitt durch einen Teil einer Ausführungsform des Hauptzylinders gemäß der Erfindung zeigt.

Die Zeichnung zeigt einen Teil eines HauptZylinders in Tandemanordnung für eine Zweikreisbremsanlage mit einem Druckzylinder 1, der als dünnwandiges Rohr von gleichmäßiger Wandstärke mit einem als Druckkammer dienenden axialen Blindloch 2 gezeigt ist, dessen offenes Ende von einem insgesamt mit 3 bezeichneten Verschlußglied geschlossen ist. Die im Innern des Druckzylinders

angeordneten Bauelemente sind bekannt und daher nicht im einzelnen gezeigt. Allerdings ist der hinterste 4 von zwei Kolben innerhalb der Druckkammer 2 gezeigt, der mit einer Dichtung 5 versehen ist und eine sich nach hinten erstreckende Hülse 6 hat, durch die sich eine Betätigungsstange 7 erstreckt, die in bekannter Weise mit einem Betätigungsglied 8 eines Bremskraftverstärkers verbunden ist, von dem eine Arbeitskolbennabe 9 und ein Gehäuseschalenteil 10 dargestellt ist. An der Oberseite des Druckzylinders 1 ist ein Vorratsbehälter 11 angebracht, der mit den Kammern im Innern des Zylinders durch quer durch die 3ylinderwand ausgebildete Öffnungen 2A und 3A in Verbindung steht.

Das Verschlußglied 3 hat eine Hülse 12 von verhältnismäßig großem Durchmesser im Vergleich zum Druckzylinder 1, die teilweise eine Schnellfüllkammer 13 von verhältnismäßig großem Volumen begrenzt. Das offene Ende der Hülse 12 ist von einem becherartigen Kolben 14 geschlossen, der in der Hülse 12 verschiebbar ist und dessen Boden 15 eine Öffnung hat, durch die sich das rückwärtige Ende der Hülse 6 erstreckt. Der Boden ist zwischen einer an der Hülse 6 ausgebildeten radialen Schulter 16 und einem Sprengring 17 gehalten, der in einer Nut in der Hülse 6 aufgenommen ist. Damit bewegen sich die Kolben 4 und 14 gemeinsam als Einheit in Abhängigkeit von der mittels der Betätigungsstange 7 übertragenen Betätigungskraft.

Das Verschlußglied 3 ist mittels des Gehäuseschalenteils 10 des Bremskraftverstärkers in seiner Lage an einem Befestigungsflansch IA des Druckzylinders 1 gehalten, und der Gehäuseschalenteil selbst ist mittels einer Feder 18, die einen Teil des Bremskraftverstärkers bildet und eine an der Hülse 12 vorgesehene Schulter 19 zwischen sich selbst und dem Befestigungsflansch IA gefangenhält, gegen diesen Plansch geklemmt. Die Hülse 12 hat eine axiale, rohrförmige Verlängerung 20, deren Durchlaß 2OA eine Verbindung zwischen der Schnellfüllkammer

und einer zum Steuern des Betriebs der Schnellfüllkammer vorgesehenen Steuerventilanordnung 21 herstellt.

In einer von dem Gehäuse des Vorratsbehälters gebildeten Kammer 21A ist die Steuerventilanordnung 21 aufgenommen, und hierzu ist der Vorratsbehälter mit einem zusätzlichen Wandbereich HA ausgebildet, der sich nach unten in Eingriff mit dem Druckzylinder 1 erstreckt und eine Öffnung zur Aufnahme der axialen Verlängerung 20 der Hülse 12 des Verschlußgliedes hat.

Zu der Steuerventilanordnung gehört: ein Ventilmechanismus mit einer federnd nachgiebigen, ringförmigen Dichtung als einem Ventilglied 29» welches gut passend in einen ringförmigen Baum eingesetzt ist, der zwischen einem zentralen Zapfen 30 eines Ventilstutzgliedes 3OA und der Innenwand der Ventilkammer begrenzt ist; ein insgesamt rohrförmiges Ventilglied 31 mit einem nach außen vorstehenden Plansch 32, der auf dem Ventilglied 29 ruht; und eine Feder 33$ die zwischen dem Plansch 32 und einer inneren Schulter 32A im Vorratsbehälter wirkt, um das Ventilglied 31 in abdichtenden Eingriff mit dein Ventilglied 29 zu drängen. In dem in der Zeichnung gesehen oberen Ende des Ventilgliedes 31 ist eine Öffnung 31A vorgesehen, um die herum ein Ventilsitz ausgebildet ist, der mit einer Kugel Jh zusammenwirkt, die als Bückschlagventil vorgesehen ist und im Ventilglied 31 mittels daran vorgesehener, nach innen ragender Stifte 35 gefangengehalten ist.

Das Ventilstützglied 3OA hat in der Mitte einen Vorsprung mit hinterschnittenen Seitenkanten 42; im Ventilglied ist an der Unterseite eine entsprechend gestaltete Ausnehmung 42A zur Aufnahme des Vorsprungs 41 ausgebildet. Das Ventilglied ist mit Schnappsitz auf den Vorsprung aufgesetzt und wird durch die hinterschnittenen Seitenkanten 42 festgehalten, so daß es mit dem Ventilstützglied 3OA eine Unteranordnung beildet. Das Stützglied bietet eine Verlängerung 43 des sich axial erstreckenden

Durchlasses 2OA der Hülse 12 des Verschlußgliedes, die mit der Ventilkammer 24 durch die in senkrechter Richtung verlaufende Abzweigung 23 in Verbindung steht.

Aufgrund der vom Vorratsbehälter begrenzten Kammer kann die Ventileinrichtung von unterhalb des Vorratsbehälters in die Kammer eingesetzt werden, wobei dann auch das Basisteil in die gezeigte Lage gebracht und am Vorratsbehälter mittels einer Schweißstelle 44 dauerhaft befestigt wird. Damit bildet die Steuerventilanordnung gemeinsam mit dem Vorratsbehälter eine komplette Unteranordnung, die sich auf zweckmäßige Weise bis zur vorgesehenen Benutzung lagern läßt. Sie kann ohne weiteres mittels der Verlängerung 20 der Hülse, die in eine entsprechende Öffnung im Wandbereich HA eintritt, an die Schnellfüllkammer 13 angeschlossen werden.

Während der Betätigung des HauptZylinders werden die Kolben 4 und 14 gemeinsam aus den gezeigten Stellungen vorwärtsbewegt, und Fluid wird mittels des Kolbens 14 aus der ein großes Volumen aufweisenden Schnellfüllkammer I3 verdrängt. Die Stärke der Feder 33 ist so gewählt, daß der anfangs vom Kolben 14 erzeugte Druck nicht ausreicht, um das Ventilglied 29 entgegen der Wirkung der Feder 33 anzuheben. Da der Druck aber veranlaßt, daß die Kugel 34 die Öffnung 3IA im Ventilglied 3I verschließt, wird das aus der Schnellfüllkammer kommende Fluid an der Dichtung 5 des Kolbens 4 vorbei in die Druckkammer 2 und damit in die Bremsanlage gedrängt, um in bekannter Weise Bremsspiel schnell aufzunehmen. Wenn der Druckaufbau in der Druckkammer 2 ein solches Ausmaß erreicht hat, daß kein weiteres Fluid aus der Schnellfüllkammer I3 in diese Druckkammer fließt, wird das Ventilglied 3I aus seinem abdichtenden Eingriff mit dem federnd nachgiebigen Ventilglied 29 abgehoben, so daß Fluid aus der Schnellfüllkammer I3 längs des axialen Durchlasses 2OA am Ventilglied 31 vorbei und durch die Öffnung 27 in den Vor-

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ratsbehälter verdrängt werden kann. Im federnd nachgiebigen Ventilglied 29 ist in der Oberseite eine Nut 29A vorzugsweise in epiralformiger Gestalt ausgebildet, was die Fluidströmung zwischen den Ventilgliedern 29 und 31 erleichtert. Wenn die Kolben 4 und I^ nach dem Bremsen in ihre Ruhestellung zurückkehren, bewegt sich die Kugel Jb nach unten von der Öffnung im Ventilglied 31 weg so weit, wie es die Stifte 35 erlauben, und damit kann Fluid aus dem Vorratsbehälter in die Schnellfüll«, kammer abgesaugt werden.

Mit der Erfindung wird also eine zweckmäßige Lösung der Anbringung einer Steuerventilanordnung in einem fertigen Hauptzylinder geschaffen, der an sich nur wenig Substanz bietet, die für den Einbau derartiger Bauelemente geeignet wäre.

Claims

PATENTANWÄLTE dr.-ing. pranz vuesthoff WUESTHOFF - v. PECHMANN - BEHRENS- GOETZ DR·PHIL'FREDA ™ESTHOFF DIPL.-ING. GERHARD PULS (19J2-1971) EUROPEAN PATENT ATTORNEYS d,pl,chem. dr. e. Freiherr von pechmann DR.-ING. DIETER BEHRENS DIPL.-ING.; DIPL.-VIRTSCH.-ING. RUPERT GOETZ 1A-58 031 D-8000 MÜNCHEN 90 SCHWEIGERSTRASSE 2 Lucas Ind. telefon: (089) 6620 ji 14. Februar iyö4 Telegramm: protectpatent TELEX: J 24 070 58 031 Patentansprüche

1. Hauptzylinder mit Füllstu-fe gekennzeichne t durch

- einen Druckzylinder (1),

- einen getrennten Vorratsbehälter (11), der an dem Druckzylinder angebracht ist und mit diesem in Verbindung steht,

- eine Schnellfüllkammer (13),

- Kolben (4, 14), die in dem Druckzylinder bzw. in der Schnellfüllkammer verschiebbar sind,

- und eine Steuerventilanordnung (21), die so angeordnet und betätigbar ist, daß sie die Verbindung zwischen der Schnellfüllkammer und dem Vorratsbehälter steuert und die in einer Kammer enthalten ist, welche mindestens teilweise von dem Vorrat sbehältergehäuse gebildet ist.

2. Hauptzylinder nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet , daß die Bauelemente der Steuerventilanordnung (21) dauerhaft innerhalb der Kammer gehalten sind, so daß der Vorratsbehälter (11) mit der Steuerventilanordnung (21) gemeinsam eine komplette Unteranordnung bildet.

3· Hauptzylinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Steuerventilanordnung (21) mit der Schnellfüllkammer (I3) über einen Durchlaß in Verbindung steht, der sich axial mit dem 2ylinder erstreckt.

4. Hauptzylinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Bauelemente der Steuerventilanordnung (21) mittels einer Verschlußvorrichtung dauerhaft innerhalb der Kammer gehalten sind, die als Stütze innerhalb der Kammer für ein Ventilglied wirkt, welches Teil der Steuerventilanordnung (21) ist.

5ο Hauptzylinder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Verschlußvorrichtung und das Ventilglied Jeweils mit in gegenseitigen Eingriff bringbaren Formationen ausgebildet sind, die eine Verbindung des Gliedes mit der Vorrichtung ermöglichen.

6. Hauptzylinder nach Anspruch 4 oder 5» dadurch gekennzeichnet , daß die Verschlußvorrichtung einen Durchlaß bildet, der eine Verbindung zwischen der Schnellfüllkammer (13) und dem Vorratsbehälter (11) herstellt.

7ο Hauptzylinder nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet , daß der Durchlaß (20A) mindestens teilweise von einem Verschlußglied (3) des flinders begrenzt ist.

8. Hauptzylinder nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet , daß das Verschlußglied (3) des Zylinders mit einer axialen Verlängerung (20) versehen ist, die den Durchlaß (20A) begrenzt und sich durch eine Öffnung in einer Wand der Kammer erstreckt und eine Verbindung zwischen dem von der Verlängerung begrenzten Durchlaß und dem Durchlaß der Verschlußvorrichtung herstellt.