DE3735453A1

DE3735453A1 - Zwischenhauptzylinder fuer hydraulische fahrzeugbremsen

Info

Publication number: DE3735453A1
Application number: DE19873735453
Authority: DE
Inventors: Norbert Ocvirk
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: ITT Automotive Europe GmbH
Priority date: 1987-10-20
Filing date: 1987-10-20
Publication date: 1989-05-03

Description

Die Erfindung betrifft einen Zwischenhauptzylinder mit mindestens 2 Innendurchmessern für hydraulische Fahrzeug bremsen in dem mindestens ein Arbeitskolben und mindestens ein Servokolben mit An- und Abtriebsflächen und diesen zu geordneten Druckmittelanschlüssen vorgesehen sind, wobei der Arbeitskolben mit zumindest einem Teil seiner An triebsfläche gegen den Servokolben anliegt.

Einen vergleichbaren Hauptzylinder zeigt die DE-OS 27 34 551 in Fig. 1. Mit diesem Hauptzylinder ist wie mit der beschriebenen Erfindung ein Übersetzungssprung realisierbar und es kann trotz Ausfall des Servodruckes noch sicher gebremst werden. In diesem Fall sind jedoch ein längerer Bremspedalweg und größere Pedalkraft notwen dig als bei vorhandenem Servodruck. Die fehlende Servo kraft, Produkt aus Servodruck und Servokolbenfläche, muß über das Pedal kompensiert werden. Das Verhältnis des mit Pedalkraft am Hauptkolben verdrängten Volumens zum am Ar beitskolben verdrängten Volumen ist größer als 1. Nach teile des bekannten Hauptzylinders sind die aufwendige Konstruktion, der hohe notwendige Pedalkraftaufwand bei Ausfall des Servodruckes und die geringe Eignung derarti ger Hauptzylinder für schwere Fahrzeuge.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen einfach aufgebau ten Zwischenhauptzylinder mit Übersetzungssprung zu schaf fen, der im Vergleich zu ähnlichen Hauptzylindern bei Aus fall des Servodruckes mit geringerer Pedalkraft eine bes sere Bremswirkung erzeugt und der herkömmlichen Haupt zylindern nachgeschaltet werden kann.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Abtriebsfläche des Servokolbens ein Druckmittelanschluß zum Hydraulikverstärker zugeordnet ist und daß die Ab triebsflächen hydraulisch voneinander getrennt sind. Gün stige konstruktive Lösungen ergeben sich dadurch, daß der Servokolben und der Arbeitskolben parallel zueinander an geordnet sind, oder daß der Hauptzylinder ein Stufen zylinder und daß der Servokolben ein den Arbeitskolben be wegbar umschließender Ringkolben ist. Die zweite konstruk tive Lösung findet eine günstige Ausgestaltung dadurch, daß der Arbeitskolben mit Anschlagmitteln versehen ist, die der Abtriebsfläche des Servokolbens zugeordnet sind, daß der Antriebsfläche des Servokolbens Anschlagmittel zu geordnet sind oder daß der Servokolben als Ring-Stufen kolben ausgebildet ist, wobei dessen Teil mit einem klei neren Durchmessers ein Teil der Antriebsfläche ist. Eine weitere günstige Ausgestaltung ergibt sich dadurch, daß der Servokolben als Ring-Stufenkolben ausgebildet ist, wobei der Teil des kleineren Durchmessers der Antriebs fläche abgewandt und im kleineren Durchmesser des Zylin ders bewegbar gelagert ist, daß der Arbeitskolben als Stu fenkolben ausgebildet ist, wobei dessen kleinerer Durch messer im kleineren Durchmesser des Zwischenhauptzylinders bewegbar gelagert ist und daß der Zwischenhauptzylinder als separate Einheit in herkömmliche Bremskreise zwischen schaltbar ist.

Der Vorteil dieser Erfindung besteht darin, daß trägheits frei im Moment des Servodruckausfalles ein Übersetzungs sprung eben durch den Druckausfall ausgelöst wird, der zwar einen längeren Bremspedalweg, jedoch relativ zu allen bisherigen Hauptzylindern mit intakter Servounterstützung nur eine geringfügig erhöhte Pedalkraft erfordert. Ein Vorteil der Erfindung ist es auch, daß diese in Form eines separaten Moduls für hydraulische Bremssysteme nach rüstbar ist. Die separate Anordnung ermöglicht eine Ver einfachung beim Überprüfen aller Dichtelemente.

Die Erfindung ist in einer Zeichnung mit 3 Ausführungs beispielen dargestellt und ist nachfolgend beschrieben. Dabei zeigen

Fig. 1 eine Ausführung mit nebeneinander an geordneten Kolben, die Fig. 2 und 3 zwei Ausführungen mit konzentrisch in einem gemeinsamen Zylinder angeordneten Kolben.

Fig. 1 Im größeren Durchmesserbereich 1′′ eines Zwischenhauptzylinders 1 ist ein Arbeitskolben 3, im klei neren Durchmesserbereich 1′′′ ein Servokolben 2 bewegbar gelagert. Der Arbeitskolben 3 kommt mit einem Anschlag mittel 4′′′ an ein Anschlagmittel 4′′ des Servokolbens 2 an diesen so zur Anlage, daß der Arbeitskolben 3 sich von der Nullage aus frei in die Abtriebsrichtung bewegen kann. Der Servokolben 2 kann von der Nullage aus nur in Ab triebsrichtung bewegt werden, wenn der Widerstand des Ar beitskolbens 3 überwunden wird. Den Antriebsflächen 2′′, 3′′′ von Servo- und Arbeitskolben 2, 3 ist ein Druckmittel anschluß 5 zugeordnet, der über eine Hydraulikleitung 5′ mit einem Hauptbremszylindersystem 6 mit hydraulischem Verstärker 6′ und Bremspedal 7 gekoppelt ist. Eine Servo druckkammer, gebildet durch die Abtriebsfläche 2′′′ des Servokolbens 2 und den kleineren Durchmesserbereich 1′′′ des Zwischenhauptzylinders 1, ist mit einem Druckmittel anschluß 5′′ zu einer Hydraulikleitung 5′′′ zum hydrau lischen Verstärker 6′ versehen. Ein Druckmittel-Reserve behälter 9 ist über einen Druckmittelanschluß 9′ mit dem größeren Innendurchmesser-Bereich 1′′ des Zwischenhaupt zylinders 1 vor der Abriebsfläche 3′′′′ nahe der Nullage des Arbeitskolbens 3 in der Arbeitskammer 11 verbunden. Eine Kolbenrückstellfeder 10 ist mit der Abtriebsfläche 3′′′′ kraftschlüssig verbunden. Ein Druckmittelanschluß 12 mit einer Hydraulikleitung 12′ zum Radbremszylinder 13 ist in einem Bereich der Arbeitskammer 11 angeordnet, der der Abtriebsfläche 3′′′′ des Arbeitskolbens 3 gegenüberliegt.

Fig. 2 Im größeren Durchmesserbereich 1′′ eines Zwischenhauptzylinders 1 in Stufenzylinderform ist ein Servokolben 2 in Stufenkolbenform bewegbar gelagert, in dessen axialer Bohrung 2′ ein Arbeitskolben 3 bis zu einem Anschlagmittel 4′ bewegbar gelagert ist.

Der Servokolben 6 ist mit dem Anschlagmittel Sprengring 4′′ und/oder Kolbenfortsatz 4′′′ in einer definierten oberen Endlage gehalten. Den Antriebsflächen 2′′, 3′′′ von Servo- und Arbeitskolben 2, 3 ist ein Druckmittelanschluß 5 zugeordnet, der über eine Hydraulikleitung 5′ mit einem Hauptbremszylindersystem 6 mit hydraulischem Verstärker 6′ und Bremspedal 7 gekoppelt ist.

Eine Servodruckkammer 8, gebildet durch die Abtriebsfläche 2′′′ des Servokolbens 2 und die Zylinderstufe 1′ ist mit einem Druckmittelanschluß 5′′ zu einer Hydraulikleitung 5′′′ zum hydraulischen Verstärker 6′ versehen. Ein Druck mittel-Reservebehälter 9 ist über einen Druckmittel anschluß 9′ mit dem größeren Innendurchmesserbereich 1′′′ des Zwischenhauptzylinders 1 vor der Abtriebsfläche 3′′′′ nahe der Nullage des Arbeitskolbens 3 in der Arbeitskammer 11 verbunden. Eine Kolbenrückstellfeder 10 ist mit der Ab triebsfläche 3′′′′ des Arbeitskolbens 3 innerhalb der Ar beitskammer 11 des Zwischenhauptzylinders 1 kraftschlüssig verbunden. Ausgang der Arbeitskammer 11 ist ein Druck mittelanschluß 12 der über eine Hydraulikleitung 12′ zum Radbremszylinder 13 führt.

Fig. 3 Ein Zwischenhauptzylinder 1 in Stufenzylinderform mit zwei Innendurchmesserbereichen 1′′, 1′′′ ist mit einem Servokolben 2 in Stufenkolbenform versehen, der in den Innendurchmesserbereichen 1′′, 1′′′ bewegbar gelagert ist. Der Servokolben 2 ist mit einer Axialbohrung 2′ versehen, in der ein Arbeitskolben 3 mit seinem kleineren Durch messerbereich 3′ bis zu einem Anschlagmittel 4 bewegbar gelagert ist. Mit seinem größeren Durchmesserbereich 3′′ ist der Arbeitskolben 3 im kleineren Innendurchmesser bereich 1′′′ des Zwischenhauptzylinders 1 bewegbar ge lagert. Den Antriebsflächen 2′′; 3′′′ von Servo- und Ar beitskolben 2; 3 ist ein Druckmittelanschluß 5 zugeordnet, der über eine Hydraulikleitung 5′ mit einem Hauptbrems zylindersystem 6 mit hydraulischem Verstärker 6′ und Bremspedal 7 gekoppelt ist. Eine Servodruckkammer 8, ge bildet durch die Abtriebsfläche 2′′′ des Servokolbens 2 und die Zylinderstufe 1′, ist mit einem Druckmittel anschluß 5′′ und einer Hydraulikleitung 5′′′ zum hydrau lischen Verstärker 6′ versehen. Ein Druckmittel-Reserve behälter 9 ist über zwei Druckmittelanschlüsse 9′, 9′′ mit dem kleineren Innendurchmesserbereich 1′′′ des Zwischen hauptzylinders 1 vor und hinter der Abtriebsfläche 3′′′′ nahe der Nullage des Arbeitskolbens 3 verbunden. Eine Kol benrückstellfeder 10 ist mit der Abtriebsfläche 3′′′′ des Arbeitskolbens 3 in der Arbeitskammer 11 des Zwischen hauptzylinders 1 kraftschlüssig verbunden. Ausgang der Ar beitskammer 11 ist ein Druckmittelanschluß 12, verbunden mit einer Hydraulikleitung 12′ zum Radbremszylinder 13.

Die Funktion des Zwischenhauptzylinders für alle 3 Aus führungsbeispiele ist folgende: Bei vorhandenem Servodruck ist in Ruhestellung der Servokolben 2 mit Arbeitskolben 3 durch das vom hydraulischen Verstärker 6′ über die Hydrau likleitung 5′′′ und den Druckmittelanschluß 5′′ in die Servodruckkammer 8 geführte Druckmittel im oberen Totpunkt d.h. in Nullage gehalten.

Bei Betätigen des Bremspedals 7 wird Druckmittel über das Hauptbremszylindersystem 6, die Hydraulikleitung 5 und Druckmittelanschluß 5 in den Zwischenhauptzylinder 1 auf der Seite der Kolbenantriebsflächen 3′′′, 2′′ hinein geführt. Aufgrund der Druckdifferenz zwischen Ringkammer 8 und dem Raum der Antriebsflächen 2′′, 3′′′ wird nur der Arbeitskolben 3 bewegt, so daß das Volumen der Arbeits kammer 11 verkleinert wird und der Druck des Hauptbrems zylindersystem 6 auf die Radbremszylinder 13 übertragen wird.

Bedingung für aufgabengemäße Funktion der Ausführung nach Fig. 3 ist, daß der in die Servodruckkammer 8 gespeiste Druck vom Verstärker 6′ größer ist, als der vom Haupt bremszylindersystem 6 an die Antriebsflächen 2′′, 3′′′ ge lieferte Druck. Nur so bleibt der Servokolben 2 in Null stellung stehen, bedingt durch die unterschiedliche Größe der Antriebsfläche 2′′ zur Abtriebsfläche 2′′′.

Bei Servodruckausfall ist die Servodruckkammer 8 drucklos und der vom Hauptbremszylindersystem 6 außschließlich per Pedalkraft erzeugte Druck trifft nun auf eine effektive Arbeitsfläche, die der Summe aus den Antriebsflächen 2′′ und 3′′′ entspricht und die im Vergleich zum servo betätigten Zwischenhauptzylinder größer ist. Der an der Abtriebsfläche 3′′′′ des Arbeitskolbens 3 erzielbare Bremsdruck ist größer als der per Pedalkraft erzeugte Druck an den Antriebsflächen 2′′, 3′′′.

Bezugszeichenliste:

1 Zwischenhauptzylinder
1′ Zylinderstufe
1′′ größerer Durchmesserbereich
1′′′ kleinerer Durchmesserbereich
2 Servokolben
2′ Innenbohrung des Servokolbens
2′′ Antriebsfläche des Servokolbens
2′′′ Abtriebsfläche des Servokolbens
3 Arbeitskolben
3′ kleinerer Durchmesserbereich
3′′ größerer Durchmesserbereich
3′′′ Antriebsfläche
3′′′′ Abtriebsfläche
4 Anschlagmittel
4′ Anschlagmittel
4′′ Anschlagmittel
4′′′ Anschlagmittel
5, 5′′ Druckmittelanschluß
5′, 5′′′ Hydraulikleitung
6 Hauptbremszylindersystem
6′ Hydraulischer Verstärker
7 Bremspedal
8 Ringkammer bzw. Servodruckkammer
9 Druckmittel-Reservebehälter
9′, 9′′ Anschlüsse zum Druckmittel-Reservebehälter
10 Kolbenrückstellfeder
11 Arbeitskammer
12 Druckmittelanschluß
12′ Hydraulikleitung
13 Radbremszylinder

Claims

1. Zwischenhauptzylinder (1) mit mindestens 2 Innen durchmessern (1′′, 1′′′) für hydraulische Fahrzeug bremsen, in dem mindestens ein Arbeitskolben (3) und mindestens ein Servokolben (2) mit An- und Abtriebs flächen (3′′′, 3′′′′, 2′′, 2′′′) und diesen zugeord neten Druckmittelanschlüssen (5, 5′′, 9′, 9′′, 12) vorgesehen sind, wobei der Arbeitskolben (3) mit zu mindest einem Teil seiner Antriebsfläche (3′′′) gegen den Servokolben (2) anliegt, dadurch ge kennzeichnet, daß der Abtriebsfläche (2′′′) des Servokolbens (2) ein Druckmittelanschluß (5′′) zum Hydraulikverstärker (6′) zugeordnet ist und daß die Abtriebsflächen (2′′′, 3′′′′) hydraulisch voneinander getrennt sind.

2. Zwischenhauptzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Servokolben (2) und der Arbeitskolben (3) parallel zueinander ange ordnet sind.

3. Zwischenhauptzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptzylinder ein Stufenzylinder und daß der Servokolben (2) ein den Arbeitskolben (3) bewegbar umschließender Ring kolben ist.

4. Zwischenhaupzylinder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitskolben (3) mit Anschlagmitteln (4′) versehen ist, die der Abtriebsfläche (2′′′) des Servokolbens (2) zugeordnet sind.

5. Zwischenhauptzylinder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsfläche (2′′) des Servokolbens (2) Anschlagmittel (4′′) zu geordnet sind.

6. Zwischenhauptzylinder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Servokolben (2) als Ring-Stufenkolben ausgebildet ist, wobei dessen Teil mit einem kleineren Durchmesser ein Teil der An triebsfläche (2′′) ist.

7. Zwischenhauptzylinder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Servokolben (2) als Ring-Stufenkolben ausgebildet ist, wobei der Teil des kleineren Durchmessers der Antriebsfläche (2′′) abgewandt und im kleineren Durchmesser des Zwischen hauptzylinders (1) bewegbar gelagert ist.

8. Zwischenhauptzylinder nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitskolben (3) als Stufenkolben ausgebildet ist, wobei dessen kleinerer Durchmesser im kleineren Durchmesser des Zwischenhauptzylinders (1) bewegbar gelagert ist.

9. Zwischenhauptzylinder nach den Ansprüchen 2, 3, 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenhauptzylinder (1) als separate Einheit in herkömmliche Bremskreise zwischenschaltbar ist.