DE4117098A1

DE4117098A1 - Hauptbremszylinder fuer eine blockiergeschuetzte hydraulische bremsanlage mit einem zentralventil

Info

Publication number: DE4117098A1
Application number: DE19914117098
Authority: DE
Inventors: Jochen Burgdorf
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: ITT Automotive Europe GmbH
Priority date: 1990-10-17
Filing date: 1991-05-25
Publication date: 1992-11-26

Description

Die Erfindung betrifft einen Hauptbremszylinder für eine blockiergeschützte hydraulische Bremsanlage mit einem eine Arbeitskammer begrenzenden Arbeitskolben, der zur Verringerung des Volumens der Arbeitskammer verschiebbar geführt ist, einem Ausgleichsbehälter, einem Zentralventil in der Verbindung Arbeitsraum-Ausgleichsbehälter, das in der Grundstellung des Arbeitskolbens die Verbindung offenhält und bei einer Verschiebung des Arbeitskolbens schließt, wobei das Zentralventil aus zwei Einzelventilen besteht, die hintereinandergeschaltet sind und von denen das erste Ventil, das die Verbindung zwischen der Arbeitskammer und einem Zwischenraum kontrolliert und dessen Ventilsitz und Ventilkörper aus Metall bestehen, vor dem zweiten Ventil schließt, das die Verbindung zwischen dem Zwischenraum und dem Vorratsbehälter herstellt und dessen Ventilsitz und/oder Ventilkörper aus weichelastischem Material besteht. Ein derartiger Hauptbremszylinder ist beispielsweise aus dem Hauptpatent P 40 32 873 bekannt.

Der bekannte Hauptzylinder soll durch die vorliegende Erfindung verbessert und vor allem verbilligt werden, wobei seine Schmutzunempfindlichkeit beibehalten werden soll.

Dies gelingt durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben, wobei die vorgeschlagenen redundanten Zentralventile sowohl als gefesselte Zentralventile als auch als Zentralventile mit Stößel und gehäusefestem Anschlag ausführbar sind. Die gefesselte Version wird unten anhand der Zeichnung erläutert und die Stößelvariante ist bereits aus dem Hauptpatent bekannt.

In den Ansprüchen 9 und 10 ist eine andere Bauart des Hauptbremszylinders beschrieben, die besonders preiswert herstellbar ist. Dabei ist nur ein einfaches Zentralventil vorgesehen, dessen Ventilsitz und/oder Ventilkörper aus weichelastischem Material bestehen. Diesem Zentralventil ist jedoch auf dem Weg von der Arbeitskammer zum Ausgleichsbehälter eine Blende vorgeschaltet. Diese Blende, an der sich während des Druckmittelrückflusses im Regelvorgang eine Druckdifferenz aufbaut, senkt den Druck im Zwischenraum, gegen den das eigentliche Zentralventil öffnet. Diese Maßnahme erlaubt die Verwendung eines sogenannten Gummizentralventils in einer blockiergeschützten Bremsanlage.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der beiden in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert.

Dabei zeigt

Fig. 1 einen Schnitt durch einen Hauptbremszylinder mit zwei verschiedenen Zentralventilen in den beiden Arbeitskolben,

Fig. 2 eine Ausschnittsvergrößerung des Druckstangenkolbens aus Fig. 1 und

Fig. 3 eine Ausschnittsvergrößerung des Schwimmkolbens aus Fig. 1.

In allen Figuren sind einander entsprechende Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Der in Fig. 1 gezeigte Hauptbremszylinder 1 besteht aus einem Gehäuse 2 mit einer Sackbohrung 3. Das offene Ende der Sackbohrung 3 ist durch einen Stopfen 4 verschlossen. Weiterhin weist das Gehäuse 2 Anschlüsse 5 für einen Ausgleichsbehälter 24 auf. In der Bohrung sind ein Schwimmkolben 6 und ein Druckstangenkolben 7 dichtend geführt.

Ein Teilstück 8 des Druckstangenkolbens 7 ist dichtend durch den Stopfen 4 nach außen geführt. An dem Teilstück 8 ist die Druckstange eines Pedals (schematisch angedeutet) abgestützt. Eine erste Feder stützt sich einerseits am Boden der Bohrung 3 und andererseits am Schwimmkolben 6 ab, eine zweite Feder 10 ist zwischen dem Schwimmkolben 6 und dem Druckstangenkolben 7 angeordnet.

In den beiden Kolben 6 und 7 ist je ein Zentralventil 51, 52 angeordnet. Eine genauere Beschreibung der Zentralventile 51, 52 erfolgt im Zusammenhang mit den Fig. 2 und 3. Beide Kolben weisen je einen Schlitz 13 bzw. 17 auf. Die Schlitze 13, 17 sind in der Form eines Langloches ausgebildet, wobei sich das Langloch in der Achse des Kolbens erstreckt und gegenüberliegende Mantelflächen des Kolbens verbindet. Durch den Schlitz 13 des Schwimmkolbens 6 ist ein Querstift 14 gesteckt, der gehäusefest verankert ist.

Die Feder 9 drückt den Schwimmkolben 6 gegen den Stift 14, wodurch die Grundposition dieses Kolbens definiert ist. Ein Stößel 15 erstreckt sich in der Achse des Kolbens und dient, wie weiter unten erläutert wird, als Betätigung für das Zentralventil 51. Der Stößel 15 liegt am Querstift 14 an und hält das Zentralventil 51 in der dargestellten Ruheposition offen.

Am Schwimmkolben 6 ist ein Gegenstück 25 befestigt, das zusammen mit dem Abstandshalter 26, der daran befestigten Scheibe 27 und der am Druckstangenkolben 7 befestigten Hülse 47 den Druckstangenkolben 7 an den Schwimmkolben 6 fesselt (s. auch Fig. 2). Gleichzeitig mit der Fesselung ist so auch die Feder 10 zwischen Hülse 47 und Gegenstück 25 in der dargestellten Ruhestellung vorgespannt. Gegenstück 25, Abstandshalter 26 und die Position der Scheibe 27 auf dem Abstandshalter 26 sind so bemessen, daß die Feder 10 den Druckstangenkolben 7 über den Ring 28 gegen die gehäusefeste Anschlagscheibe 29 drückt.

Der Ring 28 ist neben dem Schlitz 17 angeordnet, letzterer bildet einen Teil des Verbindungskanals vom Ausgleichsbehälter 24 am Zentralventil 52 vorbei zur Arbeitskammer 22 zwischen den beiden Kolben 6, 7. Vom Schlitz 17 zum Zentralventil 52 führt ein Axialkanal 30, dessen Ausgang vom Zentralventil 52 verschließbar ist.

Im Schwimmkolben 6, der zusammen mit dem Ende der Bohrung 3 eine weitere Arbeitskammer 21 begrenzt, sind zwei schräge Ausgleichsbohrungen 23 vorgesehen, die den Druckmittelfluß vom Ausgleichsbehälter 24 zum Zentralventil 51 sicherstellen.

Die beiden Zentralventile 51,52 werden nachfolgend anhand der Fig. 2 und 3 detailliert beschrieben.

Fig. 2 zeigt den Druckstangenkolben 7, teilweise vergrößert. Rechts erkennt man einen Teil des Axialkanals 30. Der Kolben 7 ist mit einer mehrfach gestuften Längsbohrung 31 versehen, die sich von der Stirnseite, die der Arbeitskammer 22 zugewandt ist, bis zum Schlitz 17 erstreckt. Die größte Stufe der Längsbohrung befindet sich im unmittelbaren Anschluß an die Stirnseite zum Arbeitsraum. Dieser Abschnitt endet an einer Stufe 32, an der ein zylinderförmiges Einsatzstück 33 abgestützt ist. Das Einsatzstück 33 ist mit einer Dichtung 34 versehen, die das Einsatzstück 33 am Außenmantel abdichtet, womit lediglich ein Druckmittelfluß durch den zentralen Kanal des Einsatzstücks 33 erlaubt ist. Das Element kann auch aufgrund einer speziellen Außenkontur dichtend in die Bohrung eingedrückt werden. Der zentrale Kanal ist an seinem dem Arbeitsraum 22 zugewandten Ende mit einem Dichtsitz 35 versehen. Vom Einsatzstück 33 ausgehend erstreckt sich ein weiteres Stück der Längsbohrung 31 bis zu einer zweiten Stufe 36, die eine ringförmige Fläche aufweist, welche als Dichtfläche 37 für das zweite Ventil dient. An die zweite Stufe 36 schließt sich der Axialkanal 30 an.

Im Zwischenraum 29 zwischen der ersten Stufe 32 und der zweiten Stufe 36 ist ein Trägerkörper 38 angeordnet. Der Durchmesser des Trägerkörpers 38 entspricht im wesentlichen dem Durchmesser dieses Teilstücks der Längsbohrung 31, so daß eine Führung gegeben ist. Ein Druckmitteldurchfluß am Trägerkörper 38 vorbei wird durch Durchlässe 39 am Außenrand des Trägerkörpers 38 realisiert. An eine Ringfläche des Trägerkörpers 38, die der zweiten Stufe 36 zugewandt ist, ist in einer Nut ein Dichtring 40 eingelassen, der an die Stufe 36 bzw. Dichtfläche 37 anlegbar ist. Die Ringfläche weist eine Anschlagfläche 48 auf, die an die Stufe 36 anlegbar ist. Der Dichtring 40 weist einen Wulst 41 auf, der über die Anschlagfläche 48 hinausragt, und zwar um den Abstand C. Der Abstand C entspricht dem Einfederweg des Wulstes 41.

Der Trägerkörper 38 weist eine Sackbohrung auf, die sich zu dem Ende hin öffnet, das vom Dichtring 40 abgewandt ist. In dieser Bohrung steckt ein zylindrischer Fortsatz 53, der über eine Klemmeinrichtung 42 fest mit dem Ventilträger 38 verbunden ist. Diese Anordnung ermöglicht es, bevor Trägerkörper 38 und Fortsatz 53 miteinander verquetscht werden, eine Justierung vorzunehmen, indem der Fortsatz 53 in der Bohrung des Trägerkörpers 38 verschoben wird. Der Fortsatz 53 ragt durch den zentralen Kanal des Einsatzstückes 33 hindurch und geht in den Abstandshalter 26 über. Am Fortsatz 53 ist noch eine Stufe 54 ausgebildet, gegen die der metallische Ventilkörper 55 des ersten Ventils von der Ventilfeder 46 gedrückt wird. Der Ventilkörper 55 ist auf dem dünneren Teil des Fortsatzes 53 axial verschiebbar. Zwischen beiden Teilen ist eine Schieberpassung vorgesehen. Anzumerken ist auch, daß zwischen dem Einsatzstück 33 und dem Ventilträger 38 eine Feder abgestützt ist, die ebenso wie die Feder 46, die zwischen Ventilkörper 55 und einem Sicherungsring 56 gespannt ist, dafür sorgt, daß das jeweilige Ventil sicher schließt.

Die Verbindung des Ventilkörpers 38 mit dem Fortsatz 53 ist so abgestimmt, daß in der Grundstellung des Zentralventils das erste Ventil, gebildet aus Ventilkörper 55 und Ventilsitz 35, einen Öffnungsabstand A aufweist, während das zweite Ventil, gebildet aus dem Dichtungsring 40 bzw. dem Wulst 41 und der Dichtfläche 37, einen Öffnungsabstand B aufweist. Der Abstand A ist kleiner als der Abstand B.

Das in Fig. 3 dargestellte einfache Zentralventil 51 im Schwimmkolben 6 unterscheidet sich kaum vom oben beschriebenen zweiten Ventil. Das Zentralventil 51 besteht aus einem Ventilträger 57, der in der Längsbohrung 31 geführt ist, wobei Durchlässe 39 frei bleiben. An den Ventilträger 57 ist ein Stößel 15 angeformt, der mit dem Stift 14 zusammenwirkt und das Zentralventil 51 in der Ruhestellung offenhält. Der Stößel 15 ist so ausgebildet, daß an ihm vorbei ein Druckmittelfluß im Axialkanal 30 möglich ist.

Im Einsatzstück 33 ist eine Blende 58 ausgebildet, die nur einen begrenzten Druckmittelfluß gestattet und daher beim Zurückstellen des Kolbens 6 für eine Druckdifferenz zwischen Arbeitskammer 21 und Zwischenraum 29 sorgt. Das Zentralventil 51 muß dann nur gegen den niedrigeren Druck im Zwischenraum 29 öffnen und der Wulst 41 des Dichtrings 40 wird nicht beschädigt.

Die Funktion des beschriebenen Hauptbremszylinders ist dem Hauptpatent entnehmbar und dort ausführlich erläutert.

Bezugszeichenliste

1 Hauptbremszylinder
2 Gehäuse
3 Sackbohrung
4 Stopfen
5 Anschlüsse
6 Schwimmkolben
7 Druckstangenkolben
8 Teilstück
9 Feder
10 Feder
13 Schlitz
14 Stift
15 Stößel
17 Stift
19 Anschlagscheibe
21 Arbeitskammer
22 Arbeitskammer
23 Ausgleichsbohrung
24 Ausgleichsbehälter
25 Gegenstück
26 Abstandshalter
27 Scheibe
28 Ring
29 Zwischenraum
30 Axialkanal
31 Längsbohrung
32 erste Stufe
33 Einsatzstück
34 Dichtung
35 Dichtsitz
36 zweite Stufe
37 Dichtfläche
38 Trägerkörper
39 Durchlaß
40 Dichtring
41 Wulst
42 Klemmeinrichtung
46 Ventilfeder
47 Hülse
48 Anschlag
49 Feder
51 Zentralventil
52 Zentralventil
53 Fortsatz
54 Stufe
55 Ventilkörper
56 Sicherungsring
57 Ventilträger
58 Blende
A Schließweg des ersten Ventils
B Schließweg des zweiten Ventils
C Einfederweg des Wulsts

Claims

1. Hauptbremszylinder für eine blockiergeschützte hydraulische Bremsanlage mit einem eine Arbeitskammer begrenzenden Arbeitskolben, der zur Verringerung des Volumens der Arbeitskammer verschiebbar geführt ist, einem Ausgleichsbehälter, einem Zentralventil in der Verbindung Arbeitsraum-Ausgleichsbehälter, das in der Grundstellung des Arbeitskolbens die Verbindung offenhält und bei einer Verschiebung des Arbeitskolbens schließt, wobei das Zentralventil aus zwei Einzelventilen besteht, die hintereinandergeschaltet sind und von denen das erste Ventil, das die Verbindung zwischen der Arbeitskammer und einem Zwischenraum kontrolliert und dessen Ventilsitz und Ventilkörper aus Metall bestehen, vor dem zweiten Ventil schließt, das die Verbindung zwischen dem Zwischenraum und dem Ausgleichsbehälter herstellt und dessen Ventilsitz und/oder Ventilkörper aus weichelastischem Material besteht, insbesondere nach Patent .. (Patentanmeldung P 40 32 873.2), dadurch gekennzeichnet, daß an einem Trägerkörper (38) des zweiten Ventils ein sich in Betätigungsrichtung erstreckender zylindrischer Fortsatz (53) befestigbar ist, auf dem der Ventilkörper (55) des ersten Ventils verschiebbar geführt ist.

2. Hauptbremszylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zentralventil (52) als gefesseltes Zentralventil ausgebildet ist und der Fortsatz (53) von einem Abschnitt des Fesselelements (Gegenstück 25, Abstandshalter 26) gebildet ist.

3. Hauptbremszylinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Fortsatz (53) eine Stufe (54) ausgebildet ist, gegen die der Ventilkörper (55) in seiner Ruhestellung von einer Ventilfeder (46) gedrückt wird und durch die er in dieser Stellung in einem Abstand (A) von seinem Dichtsitz (35) gehalten wird.

4. Hauptbremszylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem ersten Ventilkörper (55) und dem Fortsatz (53) eine Schieberpassung vorgesehen ist.

5. Hauptbremszylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Ventil als Plattenventil ausgebildet ist.

6. Hauptbremszylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Ventil als Kegelventil ausgebildet ist.

7. Hauptbremszylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beide Ventile im Arbeitskolben (6, 7) ausgebildet sind, wobei die Ventilsitze (35, 37) beider Ventile Teile des Arbeitskolbens sind.

8. Hauptbremszylinder nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtsitz (35) des ersten Ventils an einem Einsatzstück (33) ausgebildet ist, das mit dem Arbeitskolben (6, 7) fest verbunden ist.

9. Hauptbremszylinder für eine blockiergeschützte hydraulische Bremsanlage mit einem eine Arbeitskammer begrenzenden Arbeitskolben, der zur Verringerung des Volumens der Arbeitskammer verschiebbar geführt ist, einem Ausgleichsbehälter, einem Zentralventil in der Verbindung Arbeitsraum-Ausgleichsbehälter, das in der Grundstellung des Arbeitskolbens die Verbindung offenhält und bei einer Verschiebung des Arbeitskolbens schließt, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz (Dichtfläche 37) und/oder der Ventilkörper (Dichtring 40) des Zentralventils (51) aus weichelastischem Material bestehen und daß in Richtung vom Druckraum (21) zum Ausgleichsbehälter (24) eine Blende (58) vor das Zentralventil (51) geschaltet ist.

10. Hauptbremszylinder nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Blende (58) in einem Einsatzstück (33) ausgebildet ist, das mit dem Arbeitskolben (6) fest verbunden ist.

11. Hauptbremszylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ausgenommen Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Längsbohrung des Hauptbremszylinders (1) ein Querstift (14) gesteckt ist, an dem ein Betätigungsstößel (15) für die Ventile bzw. das Zentralventil (51) anlegbar ist.

12. Hauptbremszylinder nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (Dichtring 40) des zweiten Ventils bzw. des Zentralventils (51) an einem Trägerkörper (38) bzw. Ventilträger (57) ausgebildet ist, an den der Betätigungsstößel (15) angeformt ist, der an den Querstift (14) anlegbar ist.

13. Hauptbremszylinder nach einem der Ansprüche 2 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Fortsatz (53) und der Trägerkörper (38) miteinander unverrückbar verbindbar sind und daß sie vor einer Verbindung gegeneinander verschiebbar sind.