DE69107962T2 - Einrichtung zum Betätigen eines Hauptbremszylinders. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Betätigen eines Hauptzylinders, der insbesondere dafür vorgesehen ist, in einem Bremskreis eines Kraftfahrzeugs verwendet zu werden.
• Es ist bekannt, daß solche Hauptzylinder wenigstens einen Kolben aufweisen, dessen Betätigung eine Erhöhung des Drucks eines Hydraulikfluids in wenigstens einer Arbeitskammer erzeugt, wobei diese Druckerhöhung über ein Leitungssystem zu Bremsbetätigungsvorrichtungen übertragen wird, um die Räder des so ausgestatteten Fahrzeugs zum Stillstand zu bringen. Die Betätigung des Kolbens des Hauptzylinders findet üblicherweise entweder durch eine direkt mit dem Bremspedal verbundene Stange oder durch die Schubstange eines pneumatischen Bremsunterstützungs-Servomotors statt, der wiederum von den Bremspedal betätigt wird.
• Es kann in gewissen Situationen trotz der verschiedenen getroffenen Vorkehrungen vorkommen, daß die Stange zum Betätigen des Kolbens des Hauptzylinders den Kontakt mit dem Kolben verliert. Dies kann z. B. dann auftreten, wenn verschiedene Ruhestellungs-Rückstellfedern ermüdet sind, wenn sich die Herstellungstoleranzen addieren und ein großes Spiel bewirken oder wenn im Bremskreis Vibrationen auftreten. Der letzte Fall kann z. B. dann vorliegen, wenn eine Rad-Antiblockiervorrichtung in den Bremskreis eingesetzt ist, die während ihrer Arbeitsperioden den Druck in dem Bremskreis mit einer hohen Frequenz moduliert. Daraus ergeben sich an der Grenzfläche zwischen dem Kolben des Hauptzylinders und der Betätigungsstange Vibrationen, die Lärm erzeugen und in der Lage sind, die Drehung der Betätigungsstange, den Verlust der auf sie einwirkenden Regelung und den vorzeitigen Verschleiß von Bauteilen zu bewirken.
• Die Erfindung hat somit eine Vorrichtung zum Betätigen eines Hauptzylinders für den Bremskreis eines Kraftfahrzeugs zum Ziel, welche die Zentrierung der Betätigungsstange bezüglich des Kolbens des Hauptzylinders gewährleistet, die eine Relativverdrehung zwischen diesen Teilen verhindert, die Lärm und Vibrationen zwischen diesen beiden Teilen vermeidet sowie ihren Verschleiß begrenzt.
• In dem Dokument US-A-3 010 772, welches dem Oberbegriff des Hauptanspruchs entspricht, ist die Verwendung eines Verriegelungs-Federmittels beschrieben, welches eine axiale Relativbewegung der Betätigungsstange bezüglich des Kolbens des Hauptzylinders verhindert. Dieses Verriegelungsmittel gewährleistet jedoch keinen radialen Halt der Stange bezüglich des Kolbens.
• Zu diesem Zweck schlägt die Erfindung eine Vorrichtung zum Betätigen eines Hauptzylinders vor, die aus einer auf einem Kolben eines Hauptzylinders einwirkenden Betätigungsstange besteht.
• Das Federmittel wird gemäß einem Merkmal der Erfindung zwischen der Betätigungsstange und der Aufnahme des Kolbens des Hauptzylinders zusammengedrückt und bewirkt den radialen Halt und die Zentrierung der Betätigungsstange in der Aufnahme.
• Die Erfindung wird besser verstanden und ihre weiteren Ziele, Vorteile und Merkmale ergeben sich deutlicher durch das Lesen der nachfolgenden, sich auf die beigefügten Zeichnungen beziehenden Beschreibung einer beispielhaft und nicht einschränkend gegebenen Ausführungsform. In den Zeichnungen zeigen:
• - Fig. 1 einen Halbschnitt durch eine gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführte Vorrichtung zum Betätigen eines Hauptzylinders,
• - Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ringes,
• - Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer Variante der Ausführungsform von Fig. 2,
• - Fig. 4 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Variante der Ausführungsform von Fig. 2.
• Man sieht in Fig. 1 eine Vorrichtung zum Betätigen eines Hauptzylinders, die aus einer mit dem Kolben 12 des (nicht dargestellten) Hauptzylinders zusammenwirkenden Betätigungsstange 10 besteht, die in eine in dem Kolben 12 in seinem zum Außenraum des Hauptzylinders gerichteten Abschnitt gebildete Aufnahme 14 eindringt.
• Die Betätigungsstange 10 ist an ihrem mit dem Kolben 12 zusammenwirkenden Ende mit einer Schraube 16 versehen, von der ein Endabschnitt Mittel 18 zum Herbeiführen einer Drehung aufweist, z. B. einen Innensechskant. Die Schraube 16 dient in bekannter Weise dazu, die Länge der Stange 10 auf den gewünschten Wert einzustellen, wobei die Gegenmutter 18 die Schraube in der gewünschten Stellung festlegt. Die Schraube 16 ist mit einem Kugelkopf 20 versehen, wobei der Boden der Aufnahme 14 die Gestalt einer Kugelschale 22 mit gleichem Krümmungsradius aufweist, wobei die Ränder dieser Kugelschale mit den Rändern der Aufnahme 14 über einen kegelstumpfförmigen Wandabschnitt 24 verbunden sind.
• Man sieht also, daß der Kopf 20 entweder aufgrund eines Verlusts der Steifigkeit von einer der (nicht dargestellten) Rückstellfedern des Betätigungssystems oder aufgrund von Herstellungstoleranzen den Kontakt mit der Schale 22 verlieren kann. Daraus folgt ein übermäßiger Leerweg oder Totweg der Vorrichtung. Wenn das Bremssystem außerdem mit einer Rad-Antiblockiervorrichtung oder einer Beschleunigungs-Antischlupfvorrichtung versehen ist, kann das Arbeiten einer solchen Vorrichtung Vibrationen im Bremskreis hervorrufen, die zum Kolben 12 des Hauptzylinders zurückgeworfen werden können.
• Auch bei diesen Vibrationen des Kclbens 12 kann der Kopf 20 den Kontakt mit der Schale 22 periodisch verlieren. Somit stützt sich der Kopf 20 periodisch an dem Wandabschnitt 24 ab. Daraus ergibt sich der oben genannte, unerwünschte Lärm, ein vorzeitiger Verschleiß des Kopfes 20, der Schale 22 sowie des Wandabschnitts 24, eine Dezentrierung der Stange 10 in der Aufnahme 14 sowie ein Lösen der Schraube 16.
• Diese Nachteile werden aufgrund der Erfindung verhindert, die vorsieht, ein federndes Zentriermittel 26 zwischen der Betätigungsstange 10 und dem Kolben 12 anzuordnen, zwischen denen es zusammengedrückt wird. Dieses Federmittel besteht im dargestellten Beispiel aus einem federnden Ring 26, der zwischen der Wand der Aufnahme 14 und der Stange 10 angeordnet ist. Wie leicht zu verstehen ist, gewährleistet auf diese Weise der aus einem elastischen Material, z. B. Kautschuk, hergestellte Ring 26 sowohl den axialen als auch den radialen Halt der Stange 10 bezüglich des Kolbens 12. Der radiale Halt der Stange 10 bezüglich des Kolbens 12 wird durch das radiale Zusammendrücken des Rings 26 bewirkt, wobei der axiale Halt zwischen diesen beiden Teilen vorteilhafterweise dadurch verbessert werden kann, daß an der Stange 10 z. B. eine Schulter 28 vorgesehen ist, an welcher sich der Ring 26 abstützt. Eine Abstützschulter kann auch an der Wand der Aufnahme 14 vorgesehen sein. Man kann auch auf der Stange 10 zwei Schultern vorsehen, um in dieser Stange zur Aufnahme des Rings 26 eine Nut zu bilden. Alternativ oder zusätzlich können zwei eine Nut bildende Schultern in der Wand der Aufnahme 14 gebildet sein, um den Ring 26 aufzunehmen.
• Obwohl in erster Linie jede Gestalt des Rings geeignet ist, z. B. ein torischer Ring, wurde herausgefunden, daß ein Ring, der im Axialschnitt, also entlang einer die Achse des Rings enthaltenen Ebene, einen polygonalen Querschnitt aufweist, zu besseren Ergebnissen führt, besonders bei einem viereckigen Querschnitt und noch vorteilhafter bei einem quadratischen Querschnitt, wie in Fig. 1 dargestellt.
• Um die Elastizität des Rings 26 zu erhöhen und seine Montage sowohl auf der Stange 10 als auch in der Aufnahme 14 zu erleichtern, kann vorteilhafterweise vorgesehen sein, den Ring auf seiner Außenfläche mit Rillen 30 wie in Fig. 2 und/oder Rillen 30' auf seiner Innenfläche zu bilden, wie in Fig. 3. Diese Rillen können axiale Rillen sein, wie in den Figuren 2 und 3 dargestellt, oder in einer zur Achse des Rings 26 senkrechten Ebene enthaltene Rillen 30" sein, die also entlang dem Außenumfang oder Innenumfang des Rings 26 verlaufen, wie in Fig. 4 dargestellt.

Claims (8)

1. Vorrichtung zum Betätigen eines Hauptzylinders, mit einer Betätigungsstange (10), die in eine in einem Kolben (12) des Hauptzylinders ausgebildete Aufnahme (14) eindringt, sowie einem Federmittel, das durch einen Ring (25) aus einem elastischen Material (26) gebildet ist, der zwischen der Betätigungsstange (10) und dem Inneren der Aufnahme (14) des Kolbens (12) des Hauptzylinders vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Federmittel (26) zwischen der Betätigungsstange (10) und der Aufnahme (14) zusammengedrückt wird und den radialen Halt und die Zentrierung der Betätigungsstange (10) in der Aufnahme (14) bewirkt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Material Kautschuk ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (26) aus elastischem Material im Axialschnitt einen polygonalen Querschnitt aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (26) aus elastischem Material im Axialschnitt einen viereckigen Querschnitt aufweist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (26) aus elastischem Material sich wenigstens an einer Schulter (28) abstützt, die auf der Stange (10) und/oder der Wand der Aufnahme (14) gebildet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens die Innenfläche oder die Außenfläche des Ringes (26) Rillen (30, 30') in Axialrichtung aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens die Innenfläche oder die Außenfläche des Ringes (26) Rillen (30") aufweist, die in einer zur Achse des Hohlzylinders senkrechten Ebene verlaufen.

8. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsstange (10) des Hauptzylinders eine Schubstange eines pneumatischen Bremsunterstützungs-Servomotors ist.