DE3835396A1 - Hauptzylinder fuer hydraulische bremsanlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Hauptzylinder, vorzugsweise Tandemhauptzylinder, für hydraulische Bremsanlagen mit mindestens einem Zentralventil, das im Druckstangenkolben angeordnet ist, mit einer Vorrichtung zur Sekundärabdich­ tung des Druckstangenkolbens, die ein Sekundärabdichtele­ ment, insbesondere eine Sekundärmanschette umfaßt.

Durch das Bremsenhandbuch, 8. Auflage, der ALFRED TEVES GMBH, ist bereits ein Tandemhauptzylinder mit zwei Zen­ tralventilen bekannt geworden, siehe dort unter anderem die Seiten 74 und 75.

Weiterhin gehört zum Stand der Technik die Deutsche Offen­ legungsschrift 34 24 513. Durch diese Offenlegungsschrift ist ein Hauptzylinder, insbesondere für hydraulische Betätigungssysteme in Kraftfahrzeugen, mit einem, in einem Gehäuse in einer Bohrung ausgebildeten Kolben, der von einer von einem Betätigungsglied beaufschlagbaren Druckstange verschiebbar ist, der gegenüber der Bohrung gedichtet ist, und der die Bohrung in eine Druckkammer und eine mit einem Ausgleichsbehälter verbundenen Nach­ laufkammer trennt und mit einer am Kolben ausgebildeten Kolbenrückstellfeder und einem Ventil mit einem relativ zum Kolben verschiebbaren Ventilkörper, der in Lösestel­ lung des Kolbens eine mit einem Dichtsitz versehene Aus­ gleichsbohrung am Kolben frei gibt und somit den Druckraum mit dem Nachlaufraum verbindet und der in Betätigungsstellung des Kolbens diese Ausgleichs­ öffung verschließt, bekannt geworden.

In der genannten Offenlegungsschrift wird vorgeschlagen, daß zwischen dem Kolben und der Druckstange nach Montage des Hauptzylinders mindestens ein, den Abstand von der Stirnfläche am Gehäuseflansch zum Auflagepunkt der Druck­ stange veränderbares Ausgleichselement angeordnet ist.

Es existiert weiterhin die deutsche Patentanmeldung P 37 36 057.4. Diese deutsche Patentanmeldung gilt nach § 3, Absatz 2, Patentgesetz, als Stand der Technik. In dieser deutschen Patentanmeldung wird ein Tandemhauptzy­ linder für hydraulische Bremsanlagen von Kraftfahrzeugen, bestehend aus einem Gehäuse, in dessen Bohrung ein erster und ein zweiter Kolben abgedichtet verschiebbar geführt sind, die in Ruhestellung unter Einwirkung einer ersten und einer zweiten Kolbenrückstellfeder an gehäusefesten Anschlägen anschlagen und innerhalb der Bohrung einen ersten und einen zweiten Druckraum begrenzen, die mittels in Ruhestellung offener Zentralventile mit einem ersten und einem zweiten drucklosen Nachlaufraum in Verbindung stehen, beschrieben.

In der genannten deutschen Patentanmeldung wird vorge­ schlagen, daß die erste Kolbenrückstellfeder am zweiten Kolben gefesselt ist, und ihre Federrate größer ist als die Federrate der zweiten Kolbenrückstellfeder.

Der Erfindung liegen folgende Aufgaben zugrunde:

Der Tandemhauptzylinder soll eine kompakte Bauweise erhal­ ten. Insbesondere soll seine Einbaulänge verkürzt werden.

Die Herstellung, insbesondere die Montage, soll verbilligt werden. Der Aufbau des Tandemhauptzylinders, insbesondere im Bereich des Druckstangenkolbens, soll vereinfacht werden.

Durch die Erfindung soll weiterhin erreicht werden, daß die bisher benötigte Steuerdruckfeder, wie sie beispiels­ weise im oben genannten Bremsenhandbuch auf Seite 74 gezeigt wird, und dort mit der Bezugsziffer 13 identifi­ ziert wird, fortfällt.

Außerdem soll es durch die Erfindung möglich sein, die bei Tandemhauptzylindern bisher benötigte Tellerfeder überflüssig zu machen. Diese Tellerfeder ist beim Stand der Technik notwendig, um das Sekundärpaket gegen das druckstangenkolbenseitige Ende des Gehäuses des Tandem­ hauptzylinders zu pressen. Eine solche zum Stande der Technik gehörende Tellerfeder ist auf Seite 74 des oben genannten Bremsenhandbuchs zeichnerisch dargestellt und beschrieben. Sie trägt die Bezugsziffer 15.

Eine besondere Aufgabe besteht darin, mit sehr einfachen Mitteln einen Toleranzausgleich bei der Montage des Sekun­ därpakets am Zylindergehäuse zu erzielen. Der Toleranzaus­ gleich soll durch einen spielfreien Sitz des Sekundarpa­ kets am Zylindergehäuse erreicht werden.

Die gestellten Aufgaben werden erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein als Anpreßorgan ausgebildetes Abdichtele­ ment, vorzugsweise ein O-Ring, vorgesehen ist, der die Vorrichtung zur Sekundärabdichtung unmittelbar oder mittelbar, zum Beispiel über eine Anschlagscheibe, gegen das Gehäuse des Hauptzylinders preßt. Eine weitere Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß die Zentralventildruckfeder so stark ausgeführt ist, daß die bekannte Steuerdruckfeder, die zwischen dem Druck­ stangenkolben und einem Anschlag, insbesondere einem Spannstift, angeordnet ist, entfallen kann.

Eine besonders einfache bauliche Ausgestaltung der erfin­ derischen Konzepte wird dadurch erreicht, daß das als Anpreßorgan ausgebildete Abdichtelement, vorzugsweise der O-Ring, zwischen einem am druckstangenkolbenseitigen Ende des Gehäuses des Hauptzylinders angebrachten An­ schlag, insbesondere einer Anschlagscheibe, und einem das Sekundärabdichtungselement, insbesondere die Sekundär­ manschette, mit Druck beaufschlagenden Körper angeordnet ist.

Durch die Erfindung werden die eingangs beschriebenen Aufgaben gelöst.

Die Tellerfeder des Standes der Technik, die zur Anpres­ sung des Sekundärpaketes notwendig war, kann in vorteil­ hafter Weise entfallen. Außerdem wird mit einfachen Mit­ teln, und zwar durch Verstärkung der Zentralventildruck­ feder die Steuerdruckfeder des Zentralventils des Standes der Technik entbehrlich. Mit einfachsten Mitteln wird also durch diese beiden erfinderischen Maßnahmen eine kompakte Bauweise, insbesondere eine verkürzte Einbaulänge, des Tandemhaupt­ zylinders erreicht.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung zu entnehmen.

Dieses Ausführungsbeispiel wird anhand von zwei Figuren erläutert.

Fig. 1 zeigt einen Tandemhauptzylinder mit zwei Zentral­ ventilen nach dem Stand der Technik.

Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsge­ mäßen Tandemhauptzylinders mit zwei Zentralventilen.

Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird von einem Tandemhauptzylinder ausgegangen, der im oben zitierten Material zum Stand der Technik beschrieben wird. Die Texte und die Zeichnungen dieses Materials können zur weiteren Erläuterung des bekannten Tandemhauptzylinders nach Fig. 1, der durch die Erfindung verbessert werden soll, herangezogen werden.

Der bekannte Tandemhauptzylinder nach Fig. 1 weist druck­ stangenseitig ein sogenanntes Sekundärpaket auf. Dieses Sekundärpaket besteht im wesentlichen aus einer Kunst­ stoffbuchse 1 und der Sekundärmanschette 2.

Zum Stand der Technik nach Fig. 1 gehören: ein Siche­ rungsring 3, Anschlagscheiben 4 und 20, eine Tellerfeder 5, ein O-Ring 6.

Durch die Tellerfeder 5, die sich an der Anschlagscheibe 20, die durch den Sicherungsring 3 am Tandemhauptzylinder­ gehäuse 21 gesichert ist, abstützt, werden in Fig. 1 der O-Ring 6, die Kunststoffbuchse 1 sowie die Sekundär­ manschette 2 gegen die Anschlagscheibe 4 gepreßt.

Die Anschlagscheibe 4 ist ihrerseits der Anschlag für den Spannstift 7. Der Spannstift 7 wiederum ist ein An­ schlag für den Ventilstift 8 des Zentralventils des Druck­ stangenkolbens. Mit 9 ist in Fig. 1 eine Steuerdruckfeder gezeigt.

Bei Bremsbetätigung wird der Druckstangenkolben 10 in der Fig. 1 nach links verschoben. Dabei wird durch die Steuerdruckfeder 9 der Spannstift 7 so lange in Anlage an der Anschlagscheibe 4 gehalten, bis der Spannstift an der rechten Seite 11 der Querbohrung 12 im Druckstan­ genkolben 10 zum Anschlag kommt.

Gleichzeitig verschiebt sich der Ventilstift 8 relativ zum Druckstangenkolben 10 nach rechts und zwar durch die Kraft der Zentralventildruckfeder 13. Dadurch wird das Zentralventil des Druckstangenkolbens geschlossen. Dieses Zentralventil besteht im wesentlichen aus dem Ventilschließkörper 14 und dem Ventilsitz 15.

Der Druckaufbau im Druckraum 16 des Druckstangenkolbens 10 beginnt. Dieser aufgebaute Druck verschiebt den Schwimmkolben 17, der auch als Zwischenkolben bezeichnet wird, nach links. Dabei schließt in gleicher Weise das im Schwimmkolben untergebrachte zweite Zentralventil, das in seiner Gesamtheit mit 18 bezeichnet ist.

Es wird nunmehr Druck im Druckraum 19 des Schwimmkolbens aufgebaut.

Weitere Einzelheiten zum Aufbau und zur Funktion des Tandemhauptzylinders mit zwei Zentralventilen nach Fig. 1 sind dem eingangs zitierten Material zum Stand der Technik zu entnehmen.

Fig. 2 zeigt ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel. Wie durch Vergleich der Fig. 1 und 2 erkennbar, sind die Grundfunktionen der Tandemhauptzylinder, insbesondere der Zentralventile in beiden Figuren gleich.

Nachfolgend wird daher im Zusammenhang mit Fig. 2 nur der Bereich des Tandemhauptzylinders beschrieben, der durch die Erfindung verändert wird.

Der erfindungsgemäße Tandemhauptzylinder nach Fig. 2 zeichnet sich dadurch aus, daß er keine Steuerdruckfeder aufweist, die in Fig. 1 mit 9 bezeichnet wurde. Weiterhin fehlt beim erfindungsgemäßen Tandemhauptzylinder nach Fig. 2 die Tellerfeder, die beim Tandemhauptzylinder des Standes der Technik (Fig. 1) mit 5 bezeichnet ist.

Bei dem Tandemhauptzylinder nach Fig. 2 ist die Zentral­ ventildruckfeder 22 des Druckstangenkolbens verstärkt ausgeführt, und zwar im Vergleich zu der Zentralventil­ druckfeder 13 des Standes der Technik, siehe Fig. 1. Die Zentralventildruckfeder 22 gemäß dem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist durch Materialauswahl und/oder Formgebung mit einer solchen Stärke ausgelegt, daß die Steuerdruckfeder 9 des Standes der Technik, Fig. 1, überflüssig wird.

Der elastische O-Ring 23 stützt sich an der Anschlagschei­ be 27, die ihrerseits durch den Sicherungsring 28 im Tandemhauptzylindergehäuse 21 gesichert ist, ab. Der O-Ring 23 der Fig. 2 ist durch Materialauswahl und/oder durch seine Formgebung so ausgestaltet, daß er eine so große Kraft in Axialrichtung des Tandemhauptzylinders auf die Kunststoffbuchse 24 und damit auf die Sekundärman­ schette 25 ausüben kann, daß der Einsatz einer Tellerfe­ der nicht mehr notwendig ist. Auf diese Weise wird ohne Tellerfeder ein spielfreier Sitz des Sekundärpakets sichergestellt und damit ein Toleranzausgleich herge­ stellt. Die Anschlagscheibe 26 ist spielfrei fixiert. Das Sekundärpaket, bestehend aus Kunststoffbuchse 24 und Sekundärmanschette 25, kann sich nicht bewegen. Dadurch wird vermieden, daß der Leerweg des Zentralventils durch Bewegungen des Sekundärpakets in nachteiliger Weise vergrößert wird. Denn der Leerweg des Zentralventils geht, multipliziert durch das Pedalwerk, in den Leerweg des Bremspedals ein.

Mit sehr einfachen Mitteln wird durch die Erfindung erreicht, daß der O-Ring 23 nicht nur dichtende Funktion sondern auch Anpreßfunktion in axialer Richtung übernimmt und so das Sekundärpaket gegen die Anschlagscheibe 26 verspannt.

Die im oben zitierten Material zum Stand der Technik beschriebenen O-Ringe erfüllen diese Anpreßfunktion nicht.

Durch die Erfindung wird in geschickter Weise durch zwei einfache, kostengünstige Maßnahmen, nämlich die Verstärkung der Zentralventildruckfeder und des O-Rings ein für den Automobilbauer verbesserter Einbauparameter, nämlich eine verkürzte Baulänge des Tandemhauptzylinders mit zwei Zentralventilen erreicht.

Liste der Einzelteile:

 1 Kunststoffbuchse
 2 Sekundärmanschette
 3 Sicherungsring
 4 Anschlagscheibe
 5 Tellerfeder
 6 O-Ring
 7 Spannstift
 8 Ventilstift
 9 Steuerdruckfeder
10 Druckstangenkolben
11 Seite
12 Querbohrung
13 Zentralventildruckfeder
14 Ventilschließkörper
15 Ventilsitz
16 Druckraum
17 Schwimmkolben
18 Zentralventil
19 Druckraum
20 Anschlagscheibe
21 Tandemhauptzylindergehäuse
22 Zentralventildruckfeder
23 O-Ring
24 Kunststoffbuchse
25 Sekundärmanschette
26 Anschlagscheibe
27 Anschlagscheibe
28 Sicherungsring

Claims (3)

1. Hauptzylinder, vorzugsweise Tandemhauptzylinder, für hydraulische Bremsanlagen mit mindestens einem Zentralven­ til, das im Druckstangenkolben angeordnet ist, mit einer Vorrichtung zur Sekundärabdichtung des Druckstangenkol­ bens, die ein Sekundärabdichtelement, insbesondere eine Sekundärmanschette umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß ein als Anpreßorgan ausgebildetes Abdichtelement, vorzugs­ weise ein O-Ring (23), vorgesehen ist, der die Vorrichtung zur Sekundärabdichtung unmittelbar oder mittelbar, zum Beispiel über eine Anschlagscheibe (26), gegen das Gehäuse (21) des Hauptzylinders preßt.

2. Hauptzylinder, insbesondere nach Anspruch 1, vorzugs­ weise Tandemhauptzylinder, für hydraulische Bremsanlagen mit mindestens einem Zentralventil, das im Druckstangen­ kolben angeordnet ist, wobei das Zentralventil mit einer Zentralventildruckfeder ausgerüstet ist, die eine Kraft auf den Ventilschließkörper des Zentralventils ausübt, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentralventildruckfeder (22) so stark ausgebildet ist, daß die bekannte Steuerdruckfeder (9), die zwischen dem Druckstangenkolben und einem Anschlag, insbesondere einem Spannstift, ange­ ordnet ist, entfallen kann.

3. Hauptzylinder nach einem oder beiden der vorangegan­ genen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das als Anpreßorgan ausgebildete Abdichtelement, vorzugsweise der O-Ring (23), zwischen einem am druckstangenkolben­ seitigen Ende des Gehäuses (21) des Hauptzylinders ange­ brachten Anschlag, insbesondere einer Anschlagscheibe (27), und einem das Sekundärabdichtungselement, insbeson­ dere eine Sekundärmanschette (25), mit Druck beaufschla­ genden Körper (24) angeordnet ist.