DE69303292T2 - Spannvorrichtung für eine feder - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft einen Hauptbremszylinder mit Zentralkanal und Kompensation, bei dem eine Käfiganordnung für eine Kolbenrückholfeder und eine Kompensationsventil-Rückholfeder am Kolben des Hauptbremszylinders befestigt ist.
• Um die Betriebseigenschaften eines Hauptbremszylinders zu verbessern, ist in den U.S. Patenten 4,550,567 und 4,939,901 eine Kompensation zwischen einem Reservoir und den Druckkammern vorgesehen, die durch die Zentralkanäle in den Kolben ermöglicht wird. Eine Reihe von Käfiganordnungen, wie sie im U.S. Patent 5,161,375, das alle Merkmale im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zeigt, und in 5,207,062 erläutert sind, die nach dem Prioritätstag der vorliegenden Anmeldung veröffentlicht worden ist, hat man für die Montage von Rückholfedern und Ventilfedern in der Bohrung solcher Hauptbremszylinder entwickelt. Diese Käfiganordnungen arbeiten zufriedenstellend, wenn sie in einem Hauptbremszylinder eingebaut sind, doch hat sich ergeben, daß zwischen der Rückholfeder und dem Kolben eine bessere Verbindung wünschenswert ist.
• Um die vorgenannte Aufgabe zu lösen, schafft die Erfindung einen Hauptbremszylinder für ein Bremssystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, bei dem eine Käfiganordnung zum Befestigen der Rückholfeder an dem Betriebskolben des Hauptbremszylinders vorgesehen ist.
• Eine Aufgabe der Erfindung liegt darin, einen Hauptbremszylinder mit einer Käfiganordnung zu schaffen, der an einem Kolben angebracht ist, um eine Rückholfeder in einer Gehäusebohrung zu halten.
• Nach einer weiteren Zielsetzung der Erfindung wird eine Käfiganordnung für eine Rückholfeder geschaffen, die am Kolben mit einem Stutzen befestigt ist, der in einer Nut von einem zylindrischen Bauteil gehalten wird.
• Ein erfindungsgemäßer Vorteil liegt in der Bauteilgruppe eines Teil der Käfiganordnung mit dem Kolben, so daß Rückholfedern unterschiedlicher Stärke entsprechend den gewünschten Betriebseigenschaften des Hauptbremszylinders angepaßt werden können.
• Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Betrachtung der Zeichnung. Es zeigen:
• Fig. 1 einen Schnitt eines Hauptbremszylinders, bei dem die Rückholfedern für die Kolben und Ausgleichsventile erfindungsgemäß in der Bohrung arretiert sind;
• Fig. 2 eine vergrößerte Schnittdarstellung eines zylindrischen Bauteils der Fig. 1 als Käfig für ein erstes Ausgleichsventil;
• Fig. 3 eine Ansicht des Bauteils der Fig. 2 längs der Linie 3-3 in Fig. 2;
• Fig. 4 eine vergrößerte Darstellung der Käfiganordnung für die Rückholfeder und das zweite Ausgleichsventil der Fig. 1;
• Fig. 5 eine Explosionsansicht der Käfiganordnung der Fig. 4 und
• Fig. 6 eine Stirnansicht des Kolbens in Fig. 4 mit der Nut zum Befestigen des Endteils des Stutzens.
• Der Hauptbremszylinder für ein Bremssystem, wie er in Fig. 1 gezeigt ist, besitzt ein Gehäuse 12 mit einer Bohrung zum Anschluß an ein Reservoir 16 über einen ersten 18 und zweiten 20 Kanal. Ein erster Kolben 22 sitzt in der Bohrung 14 und teilt eine erste Druckkammer 24 ab und ein zweiter Kolben 26 in der Bohrung 14 bildet eine zweite Druckkammer 28 im Gehäuse 12. Die erste Druckkammer 24 ist an ein Bremssystem über einen Auslaßkanal 30 und das Reservoir 16 über einen Kanal 32 im ersten Kolben 22 angeschlossen. Die zweite Druckkammer 28 ist mit dem Bremssystem über einen Auslaßkanal 34 und mit dem Reservoir 16 über einen zweiten Kanal 36 im zweiten Kolben 26 verbunden. Ein erstes Ventil 38 im ersten Kolben 22 hat einen Kopf 40 und daran einen Stößel 42. Dieser liegt im Kanal 32 und hat Rippen 44 und bildet einen Strömungsweg zwischen einem Teil 17 der mit dem Reservoir 16 verbundenen Bohrung 14 und der Kammer 24. Ein zweites Ventil 46 im zweiten Kolben 25 hat einen Kopf 48 mit einem Stößel 50. Dieser liegt im Kanal 36 und besitzt Rippen 52 und bildet so einen Strömungsweg zwischen dem Teil 15 und der Bohrung 14 und der Kammer 28. Ein erster Bolzen 54 im Gehäuse 12 verläuft durch einen Schlitz 56 im Kolben 22 und bildet einen Anschlag für den ersten Kolben 22 in der Bohrung 14. Ein zweiter Bolzen 40, der in der Bohrung 14 von einer Dichtung 58 gehalten wird, sitzt in einem Schlitz 62 des Kolbens 26 und bildet einen Anschlag für den zweiten Kolben 26 in der Bohrung 14.
• Eine erste Feder 64 liegt am Boden der Bohrung 15 und drückt den ersten Kolben 22 bzw. den Kopf 40 an den ersten Bolzen 54. Stößt der Kolben 22 an den Bolzen 54, wie dies Fig. 1 zeigt, so erfaßt der Stößel 42 den Bolzen 54 und der Kopf 40 hebt stirnseitig vom Sitz 23 ab und öffnet einen Strömungsweg vom Reservoir 16 in die Kammer 24 durch den ersten Durchgang 32. In ähnlicher Weise drücken zweite Federmittel 70, welche die Rückholfedern 72 und 74 aufweisen, den zweiten Kolben 26 und den Kopf 46 an den zweiten Bolzen 60. Stößt der Kolben 26 an den Stößel 60, wie dies Fig. 1 zeigt, so liegt der Stößel 50 am Bolzen 60 und der Kopf 48 hebt sich stirnseitig vom Sitz 27 und öffnet den Strömungsweg vom Reservoir 16 in die Kammer 28 durch den zweiten Kanal 36. Bei Betätigung durch den Fahrer verschiebt das mit dem zweiten Kolben 26 verbundene Eingangsglied 76 gleichzeitig den zweiten Kolben 26 und den ersten Kolben 22 über die Rückholfeder 72 in der Bohrung 14. Gleichzeitig verschieben die Ventil-Rückholfedern 74 bzw. 68 die Köpfe 48 und 40 für die Ventile 46 und 38 in Eingriff mit den Ventilsitzen 27 und 23, um den Strömungsweg durch den zweiten 36 und ersten 32 zu unterbrechen. Dann setzt die weitere Verschiebung des zweiten 26 und ersten 22 Kolbens in der Bohrung 14 das Strömungsmittel in der zweiten 28 und ersten 22 Kammer unter Druck. Damit fungiert das Ausgleichsventil 38, 40 mit Zentralkanal im Hauptbremszylinder 10 derart, daß ein Schaden an den Lippendichtungen 21 und 25 der Kolben 22 und 26 beim Anlegen der Bremse vermieden wird.
• Im einzelnen besitzt die Käfiganordnung für die Federmittel 64 und 70 verschiedene Bauteile, welche die Bauweise des Hauptbremszylinders 10 vereinfachen.
• Der Halter 80 der Käfiganordnung für die erste Feder 64 ist in den Fig. 2 und 3 dargestellt. Der Halter 80 ist ein Zylinder 82 mit einem ersten Ende 84 und einem zweiten Ende 86. Das erste Ende 84 hat einen nach innen vorstehenden Flansch 88 und das zweite Ende 86 einen nach außen vorstehenden Flansch 90. Der Zylinder 82 ist konzentrisch mit dem Umfang 92 des Kolbens 22 und hat mehrere Zungen 94, 94', welche in eine Nut 96 am Umfang 92 einschnappen. Der Flansch 90 hat mehrere axiale Vorsprünge 98, 98' ... 98n zum Festhalten der Dichtung 21 neben der Stirnseite 100 am Kolben 22. Die Ventilrückholfeder 68 sitzt auf dem innen vorstehenden Flansch 88 und drückt den Kopf 40 an den Ventilsitz 23 am Strömungsweg durch den Kanal 32. Ist der Halter 80 am Kolben 22 angeordnet und in die Bohrung 14 eingesetzt, so erfaßt die Rückholfeder 66 den Flansch 90 und überträgt eine Rückstellkraft über den Halter 80 auf den Kolben 22 über den nach innen vorstehenden Flansch 88.
• Die Käfiganordnung für die Federmittel 70 ist in den Fig. 4, 5 und 6 dargestellt und besteht aus einem ersten Zylinder 101, einem zweiten Zylinder 114, einem Bolzen 140 und einem Kopf 158. Der erste Zylinder 101 hat ein erstes Ende 102 und ein zweites Ende 104. Das erste Ende 102 hat einen Außenflansch 106 und das zweite Ende 104 einen Innenflansch 108. Mehrere versetzte Teile 110, 110' ... 110n am ersten Ende 102 liegen an einer Stirnseite 112 am Kolben 22 an. Die versetzten Teile ermöglichen den freien Strömungsweg zwischen dem Inneren des Zylinders 101 und der Kammer 28. Der zweite Zylinder 114 hat ein erstes Ende 116 und ein zweites Ende 118. Das zweite Ende 118 hat einen Außenflansch 120 mit mehreren axialen Vorsprüngen 122, 122' ... 122n, die ein Festhalten der Dichtung 25 in einer Nut 130 am Umfang 126 des Kolbens 26 ermöglichen. Der Zylinder 114 hat mehrere U-förmige Öffnungen 127, 127' neben dem ersten Ende 116, um Zungen 124, 124' zu bilden, um den Zylinder 114 am Umfang 126 zu halten. Die Rückholfeder 72 liegt zwischen den Flanschen 106 und 120 und definiert so die Größe der Kammer 28. Der Bolzen 140 ist am besten aus Fig. 5 und 6 ersichtlich und besitzt ein Gewinde 142 am Endteil 144. Das Endteil 144 ist unregelmäßig mit einer Basis 146, einem Kreisbogensegment 148, 148' und parallele Seiten 150, 150', die den Halbkreis 152 tangieren. Der Durchmesser des Halbkreises ist etwa gleich groß wie der Radius für die Innennut 154 in der Bohrung 156 des Kolbens 26, wohingegen das Kreissegment 148, 148' einen Radius besitzt, der etwa dem Umfang 126 des Kolbens 26 entspricht. Das Kopfteil 158 hat einen Zylinder 149, der von einer Schulter 160 ausgeht.
• Der Zylinder 114 ist wie folgt mit dem Kolben 26 verbunden. Der Stößel 50 des Ventils 46 ist im Kanal 36 eingesetzt, wobei die Feder 74 am Kopf 48 anliegt. Die Feder 74 wird zusammengedrückt, wenn eine Stirnscheibe 49 in die Bohrung 156 des Kolbens 26 eingesetzt wird, um das Ventil 46 in der Bohrung 156 zu halten. Dann wird das Endteil 144 in einen Schlitz 162 an der Nut 154 eingesetzt. Der Bolzen 140 wird senkrecht durch den Schlitz 162 geschoben, bis der Stößel 142 axial mit dem Mittelpunkt des Kolbens 26 ausgerichtet ist. Das Endteil 144 bildet die Basis zum Einfassen der Feder 74 des Ventils 46 im Kanal 36. Der Zylinder 114 wird auf die Umfangsfläche 126 des Kolbens 26 geschoben und erfaßt die Kreisbogensegmente 148, 148' am Endteil 144, um den Bolzen 140 in der Nut 154 derart zu halten, daß Klappern vermieden wird und so der Stößel 142 axial mittig zum Kolben 26 liegt. Schiebt sich der Zylinder 114 auf den Umfang 126, so schnappen die Zungen 124, 124' in die Nut 157 und gegebenenfalls können die Zungen eingebogen werden, damit sie nicht mehr aus der Nut 157 austreten können. Die Feder 72 wird auf den Zylinder 144 geschoben und zusammengedrückt, nachdem der Zylinder 101 auf das Ende der Feder 72 gedrückt. Der Zylinder 159 des Kopfteils 158 greift durch die Öffnung im Innenflansch 108 und hat ein Gewinde, das zu dem auf dem Bolzen 142 paßt. Wird Drehmoment über eine Angriffsfläche 157 ausgeübt, so verschiebt sich das Kopfteil 158 in Richtung auf das Endteil 144 am Bolzen 140 und damit werden die maximalen Grenzen für die Feder 72 eingestellt. Dann wird der Kolben 26 in die Bohrung 14 eingesetzt und wird ein Sprengring 59 für die Dichtung 58 am Gehäuse 12 befestigt, um den Einbau der Kolben 22 und 26 im Gehäuse 12 abzuschließen.
• Bei Betätigung verschiebt eine auf das Eingangsglied 76 ausgeübte Kraft gleichzeitig die Kolben 26 und 22 über die Feder 72, wenn sich die Feder 66 zusammendrückt. Die Verschiebung der Kolben 26 und 22 gegenüber den Anschlägen 60 und 54 macht es möglich, daß die Ventil-Rückholfedern 74 und 68 unabhängig die Köpfe 48 und 40 auf die Sitze 27 und 23 schieben und so die Verbindung zwischen den Kammern 28 und 24 und dem Reservoir 16 unterbrechen, so daß dann die Kolben 26 und 22 von der Eingangskraft verschoben werden und das Strömungsmittel in den Kammern 28 und 24 unter Druck setzen, um einen Bremsvorgang durchzuführen. Bei Beendigung der Eingangskraft verschieben die Rückholfedern 66 und 72 die Kolben 26 und 22 in die in Fig. 1 dargestellte Lage, in der der Strömungsweg wiederum zwischen der Kammer 24 und dem Reservoir 16 über die Schlitze 44 im Stößel 42 des Ventils 38 im Kanal 32 und zwischen der Kammer 28 über Schlitze 52 im Stößel 50 des Ventils 46, der Öffnung 155, der Nut 157 und U-förmige Öffnungen 127, 127' aufgebaut wird.

Claims (8)

1. Hauptbremszylinder (10) für ein Bremssystem mit einem Gehäuse (12) mit einer Bohrung (14), die an ein Reservoir (16) über erste (18) und zweite (20) Kanäle angeschlossen ist, mit einem ersten (22) und zweiten (26) Kolben in der Bohrung (14), einer ersten Feder (66) zwischen dem Gehäuse (12) und dem ersten Kolben (22) zum Abteilen einer ersten Kammer (24) in der Bohrung (14), einer zweiten Feder (72) in der Bohrung (14) zwischen dem ersten (22) und dem zweiten (26) Kolben zum Abteilen einer zweiten Kammer (28) in der Bohrung (14), wobei der erste Kolben (22) einen ersten Strömungsweg (32) zum Anschluß des Reservoirs (16) an die erste Kammer (24) aufweist, der zweite Kolben (26) einen zweiten Strömungsweg (36) zum Anschluß des Reservoirs (16) an die zweite Kammer (28) aufweist, ein erstes Ventil (38) im ersten Strömungsweg (32) zum Steuern der Verbindung zwischen dem Reservoir (16) und der ersten Kammer (26) angeordnet ist, ein zweites Ventil (46) in dem zweiten Strömungsweg (36) zum Steuern der Verbindung zwischen den Reservoirs (16) und der zweiten Kammer (28) angeordnet ist, und mit einer Eingabe (76) zum anfänglichen Verschieben des ersten (22) und zweiten (26) Kolbens in der Bohrung (14), so daß das erste (38) und zweite (46) Ventil gleichzeitig die Verbindung durch den ersten (32) und zweiten (36) Strömungsweg unterbricht und anschließend Strömungsmittel in der ersten (24) und zweiten (28) Kammer bei weiterer Verschiebung des ersten (22) und zweiten (26) Kolbens unter Druck gesetzt wird, mit einem ersten zylindrischen Bauteil (101) mit einem ersten Ende (102), an dem ein erster nach außen vorspringender Flansch (106) in Anlage an den ersten Kolben (122) ist, und mit einem zweiten Ende (104), das einen nach innen vorspringenden Flansch (108) aufweist, mit einem zweiten zylindrischen Bauteil (114) mit einem ersten Ende (116), das einen Teil des zweiten Kolbens (26) umschließt und mit einem zweiten Ende (118), dessen zweiter nach außen vorspringender Flansch (120) an einer Schulter des zweiten Kolbens (26) in Anlage ist und mit einer Gelenkverbindung zur Verbindung des zweiten Kolbens (26) mit dem ersten zylindrischen Bauteil (101), wobei die Gelenkverbindung durch einen in einer ersten Nut (154) im zweiten Strömungsweg (36) des zweiten Kolbens (26) gehaltenen Bolzen (140) gekennzeichnet ist, der (140) ein Endteil (144) mit einer unregelmäßigen Fläche (146, 148, 148', 150, 150', 152) aufweist, die in Eingriff mit dem zweiten Kolben (26) ist, um ein Verdrehen des Bolzens (140) gegenüber dem zweiten Kolben (126) zu verhindern und der ein Kopfteil (158) aufweist, das in Eingriff mit dem nach innen vorspringenden Flansch (108) des ersten zylindrischen Bauteils (101) ist und mit dem Bolzen (140) verbunden ist, um die Verlängerung der zweiten Feder (72) zu begrenzen und damit einen maximalen Abstand zwischen dem ersten (106) und zweiten (120) nach außen vorspringenden Flansch zu definieren und damit die maximale Größe der zweiten Kammer (28), wobei das zweite zylindrische Bauteil (114) mit der unregelmäßigen Fläche (146, 148, 148', 150, 150', 152) an dem Endteil (144) des Bolzens (140) in Eingriff ist, so daß das Endteil (144) in der ersten Nut (154) des zweiten Kolbens (26) verbleibt.

2. Hauptbremszylinder (10) nach Anspruch 1, bei dem das zweite zylindrische Bauteil (114) ferner durch mehrere Laschen (124) gekennzeichnet ist, die an einer Schulter einer Nut (157) am Umfang des zweiten Kolbens (26) in Eingriff sind, um das zweite zylindrische Bauteil (114) an dem zweiten Kolben (26) zu befestigen.

3. Hauptbremszylinder (10) nach Anspruch 2, bei dem die Gelenkverbindung ferner von dem Eingriff des zweiten zylindrischen Bauteils (114) an der unregelmäßigen Fläche (146, 148, 148', 150, 150', 152) an dem Endteil (144) gekennzeichnet ist, das den Bolzen (140) im axialen Zentrum der Bohrung (14) hält.

4. Hauptbremszylinder (10) nach Anspruch 3, bei dem das zweite zylindrische Bauteil (114) ferner durch mehrere axiale Vorsprünge (122, 122'... 122n) gekennzeichnet ist, die von dem zweiten nach außen vorspringenden Flansch (120) ausgehen, um das Festhalten einer Dichtung (25) in einer zweiten Nut (130) am Umfang des zweiten Kolbens (26) zu unterstützen.

5. Hauptbremszylinder (10) nach Anspruch 4, bei dem die Gelenkverbindung ferner von dem Eingriff des zweiten zylindrischen Bauteils (114) an einem bogenförmigen Segment (152) der unregelmäßigen Fläche (146, 148, 148', 150, 150', 152) des Endteils (144) gekennzeichnet ist, um Geräuschbildung zu vermeiden, die von der unabhängigen Bewegung des Bolzens (40) in der ersten Nut (154) herrühren kann.

6. Hauptbremszylinder (10) nach Anspruch 5, bei dem der zweite Kolben (26) ferner durch einen Schlitz (162) gekennzeichnet ist, mit dessen Hilfe ein Schaft (142) des Bolzens (140) im axialen Zentrum der Bohrung (14) positioniert ist.

7. Hauptbremszylinder (10) nach Anspruch 6, ferner gekennzeichnet durch eine Sternscheibe (49) im zweiten Strömungsweg (36) in Anlage an dem zweiten Kolben (26), um eine Schließfeder (74) des zweiten Ventils (46) in dem zweiten Strömungsweg (36) zu halten.

8. Hauptbremszylinder (10) nach Anspruch 7, bei dem das zweite zylindrische Bauteil (114) ferner durch mehrere Öffnungen (127, 127') gekennzeichnet ist, durch welche Strömungsmittel aus entsprechenden mit dem zweiten Strömungsweg (36) verbundenen Öffnungen (155) im zweiten Kolben (26) strömt.