DE7012099U

DE7012099U - Hauptzylinder fuer hydraulische bremssysteme, insbesondere bei kraftfahrzeugen.

Info

Publication number: DE7012099U
Application number: DE19707012099
Authority: DE
Original assignee: Fiat SpA
Current assignee: Fiat SpA
Priority date: 1969-04-03
Filing date: 1970-04-02
Publication date: 1971-05-19
Also published as: FR2038207A7; GB1254089A; DE2015870A1

Description

^Hauptzylinder für hydraulische Bremssysteme, insbesondere bei Kraftfahrzeugen"^

PRIORITÄT: 3.April I969 - ITALIEN

Die Neuerung bezieht sich auf einen Hauptzylinder für hydraulische Bremssysteme, insbesondere bei Kraftfahrzeugen. Der Hauptzylinder der Neuerung weist in der üblichen Weise eine Druckkammer auf, die einerseits einen Anschluß für die Zufuhr des hydraulischen Fluids in die Druckkammer hinein und andererseits einen Anschluß für die Ableitung des hydraulischen Fluids aus dieser Druckkammer heraus zu den Bremszylindern des Bremssystems aufweist. In dieser Kammer wird eben-

falls in bekannter Weise ein Arbeitskolber gleitbar gehalten, der im vorliegenden Fall gleichzeitig dazu dient, ein Ventil zur Steuerung des Einlasses für das hydraulische Fluid in die Druckkammer zu betätigen, welches sich federnd gegen den Arbeitskolben abstützt.

Bei derartigen Hauptzylindern ist man bestrebt, zur Steigerung der Leistung und der Arbeitsgeschwindigkeit möglichst große Querschnitte für die Anschlußleitung zu erhalten, mit welcher das jeweilige hydraulische Fluid in den Druckzylinder hinein gefördert werden soll. Um diese Möglichkeit in vorteilhafter Weise zu erhalten, ist der Hauptzylinder gemäß der Neuerung so ausgebildet, daß derselbe an seinem Einlaßteil einen kanalartigen Durchbruch aufweist, der einen zylindrischen Ansatz des Einlaßventilkörpers gleitbar aufnimmt und führt, wobei dieser Ansatz äussere Axialnuten aufweist, die sich Jedoch lediglich über einen Anfangsteil dieses Ansatzes erstrecken, während der restliche ohne derartige Nuten ausgebildete volle Teil des Ansatzes von einer Ringschulter begrenzt ist, auf der sich ein vorzugsweise ringförmiges Dichtungselement für den Abschluß des genannten kanalartigen Einlaßdurchbruches befindet, und wobei sich zwischen dem Arbeltskolben und der genannten Ringschulter des Einlaßventilkörpers sowie zwischen diesem Arbeitskolben und der gegenüberliegenden Innenwand des Einlaßteiles des Hauptzylinders konzentrisch ineinander angeordnete Druckbzw. Rückholfedern abstützen.

Vorzugsweise stützen sich die genannten Federn über einen Dichtungsring auf dem Arbeitskolben ab.

Wenn der Hauptzylinder für hydraulische Bremssysteme insbesondere bei Kraftfahrzeugen zur Anwendung kommen soll, so daß dieses Bremssystem gleichzeitig gesteuerte, jedoch voneinander getrennte Bremskreise mit Bremszylindern aufweisen soll,

dann kennzeichnet sich der Hauptzylinder der Neuerung in vorteilhafter Weiterentwicklung des vorangehend genannten Kauptüi€r<uu&ls durch einen zusätzlichen kanalart-igen Durchbruch für den Einlaß des hydraulischen Fluids in die Druckkammer, ferner durch einen diesem Durchlaß zugeordneten, im Zylinder zwischen dem Arbeitskolben und dem genannten Einlaßteil des Zylinders gleitbar aufgenommenen und geführten zusätzlichen Kolben, der die Druckkammer des Zylinders in zwei Einzelkammern unterteilt und mit dem genannten zusätzlichen Durchbruch über Durchlässe im Kolbenkörper in Verbindung steht, von denen ein axialer kanalartiger Durchbruch auf der Seite des Arbeltskolbens des Zylinders einen in im wesentlichen identischer Weise ausgebildeten Einlaßventilkörper der vorstehend genannten Art hält und führt, sowie durch eine Federanordnung, bei welcher dieser zusätzliche Kolben beiderseits zwischen im wesentlichen identisch ausgebildeten und angeordneten Druck- und Rückholfeder-Paaren der vorstehend genannten Art abgestützt ist, die jeweils in der einen bzw. anderen der vorgenannten beiden Einzelkammern der Druckkammer angeordnet sind. In diesem letztgenannten Fall stützen sich diese Federpaare dann beiderseits am zusätzlichen Kolben über Dichtungsringe gegen diesen Kolben ab. Um eine Begrenzung der Arbeltsbewegungen des zusätzlichen Kolbens sicherzustellen, ist gemäß der Neuerung in der Wandung des HauptZylinders ein Anschlagzapfen eingesetzt, der in eine axiale ümfangsnut des zusätzlichen Kolbens eingreift.

Nachstehend werden zwei Ausführungsbeispiele der Neuerung anhand von Zeichnungen näher erläutert.

In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 einen axialen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform des HauptZylinders der Neuerung,

Pig. 2 eine vergrößerte schaubildliche Darstellung des EInle&ventl.!körpers sur Verwendung bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1,

Fig. 3 einen Querschnitt gemäß Linie III-III der Flg. 1,

Flg. 4 einen axialen Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform des HauptZylinders der Neuerung,

Fig. 5 einen Querschnitt gemäß Linie V-V der Fig. 4 und Flg. 6 einen Querschnitt gemäß Linie VI-VI der Fig. 4.

In den Fig. 1 bis 3 ist ein Hauptzylinder für eine Kraftfahrzeugbremsanlage allgemein mit 1 bezeichnet. Der Hauptzylinder umfaßt ein hohles, im wesentlichen zylindrisches Gehäuse 2, innerhalb dessen ein Kolben 4 gleitverschieblich längs des Zylinders gelagert 1st.

Die Bewegung des Kolbens 4 wird geregelt durch ein mit dem Pedal der Bremse (in der Zeichnung nicht dargestellt) verbundenes Schubelement 5, welches In einer Ausnehmung 6 des Kolbens 4 untergebracht ist, die einer Basis 7 des Zylinders 2 gegenüberliegt.

Ein Anschlagselement mit einem geschlitzten Metallring 8, der in der Umfangsnut 9 in der Fläche IO der Innenbohrung des Zylinders 2 untergebracht ist, ist vorgesehen, um die Bewegung des Kolbens am Ende 7 des Zylinders 2 zu begrenzen.

Auf der der Ausnehmung 6 gegenüberliegenden Seite des Kolbens 4 ist eine zylindrische axiale Verlängerung 11 mit einer kegelstumpffönnigen Ausnehmung 12 vorgesehen. Eine Ringschulter 13 auf dem Kolben 4 an der Basis der Verlange-

rung 11 ist mit einem Dichtungsring IM versehen, der koaxial zur zylindrischen Verlängerung 11 ist und ein radiales Schwimmelement 15 zugeordnet zur zylindrischen Verlängerung 11 aufweist.

Die zylindrische Verlängerung 11 hat eine Anzahl von radialen Bohrungen 16, die an einem Ende mit dem Schwimmer 15 und am anderen Ende mit der Ausnehmung 12 in Verbindung stehen.

Auf dem Dichtungsring l¹» ruht ein Halteelement 17, welches die Gestalt von zwei geringfügig sich verjüngenden Hohlzylindern 18 und 19 aufweist, wobei der Zylinder 19 schmaler als der Zylinder 18 ist und beide Zylinder mit ihren schmalen Enden in der gleichen Richtung weisen. Das breitere Ende des Zylinders 19 ist schmaler als das schmale Ende des Zylinders 18.

Das breitere Ende des Zylinders 18 ist auf den Dichtungsring ll» gesetzt und besitzt einen Plansch 12 senkrecht zur Achse des zylindrischen Gehäuses 2.

Die Zylinder 18 und 19 bilden eine Kammer 22, die der Ausnehmung 12 gegenüberliegt. Auf dem schmalen Ende 23 des Zylinders 19 ist ein T-förmiger Schlitz 25 ausgebildet, der bis auf die Seitenwandung 26 reicht. Der Schlitz 25 1st so ausgebildet, daß er das Ende eines Zapfens 27 aufnimmt, der koaxial zum zylindrischen Gehäuse angeordnet ist und einen vergrößerten Endknopfteil 28 aufweist, der durch das Kreuzstück des T-förmigen Schlitzes 25 reichen kann und hinter dessen Hauptkörper positioniert ist.

Der Zapfen 27 bildet einen Teil eines Einlaßventilkörpers und besteht - abgesehen vom Knopf 28 - aus einem schmalen

jn

länglichen zylindrischen Abschnitt 29, der sich an seinem anderen Ende mit einem vergrößerten zylindrischen Abschnitt 31 mit einem Querflansch 32 und einem weiteren zylindrischen Abschnitt 33 fortsetzt, der sich in einen kanalartigen Durchbruch 34 gleichen Durchmessers in der Stirnwand 30 des Zylinders 2 erstreckt.

Der Durchbruch 34 reicht durch die Stirnwand 30 des Zylinders 2 hindurch in eine zylindrische Verlängerung 35 des zylindrischen Gehäuses 2, die einen Gewindeabschnitt 36 aufweist, in den ein mit dem Speicherbehälter für das Bremsfluid in Verbindung stehendes Rohr eingesetzt werden kann. Letzterer sowie die Verbindungsleitung sind in den Zeichnungen nicht dargestellt.

Der zylindrische Abschnitt 33 des Zapfens 27 ist miifc drei gleichen, flachen, axialen zylindrischen Itafangsnuten 39 ausgebildet, die sich nur über einen Anfangsteil 38 des zylindrischen Abschnittes 33 erstrecken und ein kurzes Stück vom Querflansch 32 entfernt enden und einen vollen Teil 37 des zylindrischen Abschnittes 33 ohne diese Nuten belassen. Ein Dichtungsring 40 ist um einen Teil dieses Abschnittes 37 des zylindrischen Abschnittes in Berührung mit dem Flansch 32 angeordnet. Der Dichtungsring 10 ist mit dem Plansch 32 mittels eines äusseren Ansatz- oder Anschlagsringes 4l verbunden. Der zylindrische Abschnitt 33 und der Flansch 32 des Zapfens 27 in Kombination mit dem Dichtungsring 40, bilden ein Einlaßventil für die Regelung des durch den Durchbruch 34 in oder aus dem Zylinder 2 strömenden Fluids, wobei der Einlaßventilkörper mit 33a bezeichnet ist.

Eine Feder 42 ist zwischen dem Ansatz- oder Anst^ilagring 4l und dem schmalen Ende des sich verjüngenden Teiles 18 des

Halteelementes 17 koaxial zum Zapfen 27 vorgesehen. Eine andere Feder 43, die koaxial zum Zapfen 27 und ausserhalb der Feder 42 angeordnet ist, ist zwischen der inneren Stirnwand 30 des Zylinders 2 und dem Flansch 21 des Halteelements 17 vorgesehen.

Das zylindrische Gehäuse 2 besitzt einen mit Gewinde versehenen Kanal 45, über den die Kammer 3 mit den (in den Zeichnungen nicht dargestellt) Bremszylindern in Verbindung stehen kann.

Der Hauptzylinder arbeitet wie folgt·

Bremsfluid wird an den Hauptzylinder durch den Durchbruch 3* von einem (nicht dargestellten) Speicher gegeben. In der Ruhestellung erstreckt sich der mit Nuten versehene Teil 38 des Ventilkörpers 33a ein Stück in den Durchbruch 3* hinein derart, daß das Bremsfluid in den Zylinder 2 zwischen die Wandungen des Durchbruchs 34 und der Nuten 39 strömen kann. Das Bremsfluld kann so zwischen dem Speicher, dem Zylinder und den Bremszylindern kommunizieren.

Om die Bremszylinder zu betätigen, ist es notwendig, das Bremsfluid unter Druck zu setzen. Erreicht wird dies durch die Bewegung des Schubelementes 5, wodurch der Kolben 4 gegen das Ende 30 des Zylinders 2 bewegt wird. Diese Bewegung des Kolbens 4 komprimiert die Feder 43, wobei diese Kompression dazu dient, den Dichtungsring 14 zusammengedrückt zu halten. Der Zapfen 27 wird durch die Kompression der Feder 42 gegen das Ende 30 des Zylinders 2 bewegt. Der genutete Teil 38 des zylindrischen Abschnittes 33 tritt dabei völlig in den Durchbruch 34 ein, desgleichen der volle Teil 37 des zylindrischen Abschnittes 33, wodurch der Durchbruch 34 gegen einenweiteren Durchlaß von Bremsfluid abgeschlossen

wird. Der zylindrische Abschnitt 33 bewegt sich weiter in des Durchbruch 34 unter der Wirkung der Feder 42, bis der Dichtungsring 40 gegen die 'tirnwand 30 des Zylinders 2 anliegt. Eine weitere Bewegung des Kolbens 4 sorgt für eine Zunahme des Druckes im Fluid innerhalb des Zylinders 2; hierdurch wird auch der Dichtungsring 40 gegen die Stirnwand 30 des Zylinders 2 angepreßt und dichtet den Durchbruch 34 gegen ein Austreten des Fluids unter Druck aus dem Zylinder 2 ab.

Der Dichtungsring 40 kann jedoch nicht in den Durchbruch 34 eindringen, da dieser durch den Teil 37 des zylindrischen Abschnittes 33 der Welle 27 geschlossen wurde. Dies versetzt den Hauptzylinder 1 in die Lage, bei ?lDe?i höheren Druck als vorher zu arbeiten, auch wenn d<w Durchbruch 34 zur Zuführung des Brems fluids einen großen durchmesser aufweist und für eine hohe Strömungsgeschwindigkeit des Bremsfluids sorgt.

Wird der Druck am Schubelement 5 aufgehoben, so wird der Kolben 4 in seine Ausgangsstellung durch die kombinierte Wirkung der Federn 42 und 43 zurückgestellt. Der ^dichtungsring wird durch den Ring 41 gehalten, öffnet so den Durchbruch 34 und ermöglicht es dem Fluid, durch ihn zu strömen, wahrend der Kolben 4 in seine Ausgangsstelle zurückkehrt, halt der Druck Im Fluid im Zylinder an und veranlaßt so das Fluid aus dem Speicher durch den nun offenen Durchbruch 34 einzuströmen.

Nach der zweiten in Fig. 4 bis 6 dargestellten Ausführungsform 1st der Hauptzylinder 46 so ausgebildet, daß er getrennt zwei Bremskreisc regeln kann. In diesen Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen Elemente gleich denen der Fig. 1 bis 3.

■ ■: 2-S

Der Hauptzylinder 46 besteht Im wesentlichen aus zwei Hauptzylindern der in Fig. 1 gezeigten Art, die je mit 47 und 48 bezeichnet und einteilig stirnseitig gegeneinandergesetzt sind, so daß sie ein zylindrisches Gehäuse 49 bilden, welches etwa die doppelte Länge des zylindrischen Gehäuses 2 aufweist .

Der Kolben 4 ist durch ein Schubelement 5 beweglich und betätigt den Ventilkörper 33a über eine Feder 42. Der Ventilkörper 33a umfaßt einen vergrößerten Teil 31 des Zapfens mit einem Flansch 32 und einem weiteren zylindrischen Teil 33, welcher ebenso wie in Fig. 1 ausgebildet Ist. Anstatt einer Stirnwand 30 des Zylinders 2 arbeitet der Ventilkörper 33a mit einem Durchbruch 54 in einem weiteren Kolben 50 zusammen. Der Durchbruch 54 steht über Radialkanäle 52 mit einer Ringkammer 53 in Verbindung, die durch eine Ririgausnehmung 51 im Kolben gebildet ist, und schafft die Verbindung weiter über einen Durchlaß 58 in der Seitenwandung des Zylinders 49 zu einem (nicht dargestellten) Speicher. Ein Zapfen 6l ist in der Seltenwandung des GehäuseZylinders 49 diametral gegenüber dem Durchlaß 58 eingeschraubt und wirkt als Anschlagselement in einer axialen Umfangsnut des Kolbens 50, um die axiale Bewegung desselben zu begrenzen.

Der Kolben 50 ist mit einer mit Gewinde versehenen zylindrischen axialen Verlängerung 55 auf dem dem Kolben 4 gegenüberliegenden Ende versehen, über das ein Dichtungsring 56 gesetzt ist, der an seinem Ort durch ein Halteelement 47 gehalten wird, welches auf die axiale Verlängerung 55 geschraubt ist und als Lagerungselement für ein Ende einer Rückstellfeder 43 dient, die sich zwischen dem Lagerelement und dem Kolben 4 erstreckt.

Auf der dem Kolben 4 abgelegenen Seite des Kolbens 5 ist ein Dichtungsring 14 und ein Halteelement 17 vorgesehen, die der Ausführungsform der Pig. I entsprechen. Eine Feder 42 verbindet wirksam den Kolben 50 mit einem Einlaßventil der gemäß Fig.l beschriebenen Art.

Die innerhalb des Zylinders 46 zwischen den Kolben 4 und 50 und zwischen dem Kolben 50 und der inneren Stirnwand 30 des Zylinders 46 gebildeten Kammern besitzen jeweils einen Durchlaß 44, über den Leitungen an die Hauptzylinder gekuppelt werden können, um die Verbindung zu den Bremszylindern zu schaffen.

Die Vorrichtung arbeitet analog der Ausführungsform nach Fig. 1; die Bewegung des Schubelements 5, welches normalerweise an ein Bremspedal gekuppelt ist, sorgt für eine Bewegung des Kolbens 4 und für ein Schließen des Durchlasses 54. Eine weitere Bewegung des Kolbens 4 sorgt für eine Zunahme im Druck des Bremsfluids Im Zylinder 48 und für eine Bewegung des Kolbens 50, wodurch der Durchbruch 34 geschlossen und eine Steigerung im Druck des Bremsfluids im Zylinder 47 hervorgerufen wird, wodurch sämtliche der zugeordneten Bremszylinder betätigt werden.

SCHÜTZANSPRÜCHE:

Claims

SCHÜTZANSPRÜCHE:

1. Hauptzylinder für hydraulische Bremssysteme, insbesondere bei Kraftfahrzeugen, dessen Druckkammer einerseits einen Anschluß für die Zufuhr des hydraulischen Fluids in die Druckkammer hinein und andererseits einen Anschluß für die Ableitung des hydraulischen Fluids aus der Druckkammer heraus zu den Bremszylindern des Bremssystems aufweist, einen Arbeitskolben gleitbar in sich aufnimmt und führt, sowie mit einem von diesem Kolben betätigten, sich federnd gegen denselben abstützenden Ventil zur Steuerung des Einlaßes für das hydraulische Fluid in die Druckkammer versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptzylinder (1) einen kanalartigen Durchbruch (3¹O an seinem Einlaßteil aufweist, der einen zylindrischen Ansatz (33) des Einlaßventilkörpers (33a) gleitbar aufnimmt und führt, daß die&er Ansatz (33) mit äusseren Axialnuten (39) versehen ist, die sich nur über einen Anfangsteil (38) des Ansatzes (33) erstrecken, während der restliche volle Teil (37) dieses Ansatzes (33) von einer Ringschulter (32) begrenzt ist, auf der ein Dichtungselement (Ί0) für den Abschluß des kanalartigen Durchbruchs (3*0 gehalten ist und daß sich zwischen dem Arbeitskolben (4) und der Ringschulter (32) des Einlaßventilkörpers (33a) sowie zwischen diesem Arbeitskolben (4) und clar inneren Wandung am Einlaßteil des Hauptzylinders (1) konzentrisch ineinander angeordnete Druckbzw. Rückholfedern (12, 43) abstützen.

2. Hauptzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die genannten Federn (42, 43) über einen Dichtungsring (I¹O auf dem Arbeitsko'lben (4) abstützen.

3. Hauptzylinder nach den Ansprüchen 1 und 2 zur Verwendung für zwei gleichzeitig zu steuerride voneinander getrennte Bremskreise des Bremssystems, gekennzeichnet durch einen zusätzlichen .canalartigen Durchbruch (53) für den Einlaß von hydraulischem Fluid Ir₁ die Druckkammer des Zylinder" (16), ferner durch einen diesem Einlaßdurchbruch (53) zugeordneten, im Zylinder (46) zwisc an dem Arbeitskolben Ci) und dem Einlaßteil des Zylinders (i) gleitbar aufgenommenen und geführten zusätzlichen Kolben (50), der die Druckkammer in zwei Einzelkammern (47, 48) unterteilt und mit dem genannten zusätzlichen Einlaßdurchbruch (53) über Durchlässe (51 bis 5^) im Körper des zusätzlichen Kolbens (50) in Verbindung steht, von denen ein axialer kanalartiger Durchlaß (54) auf der Seite des ArbeitςΧοίlens (4) einen in in wesentlichen identischer Weise ausf-wDiideten Einlaßventilkörper (33a) der vorstehend genannten Art hält und führt, und daß der zusätzliche Kolben (50) beiderseits zwischen im wesentlichen identisch ausgebildeten unu angeordneten Druck- und Rückholfeder-Paaren (42, 43) der vorstehend genannten Art abgestützt ist, die jeweils in der einen bzw. anderen der genannten beiden Einzelkammern (47, 48) angeordnet sind.

4. Hauptzylinder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Federpaare (42, 43) beiderseits des zusätzlichen Kolbens (50) über Dichtungsringe (14, 56) gegen diesen Kolben (50) abstützen.

5. Hauptzylinder nach Anspruch 3 und 4, gekennzeichnet durch einen in der Wandung des HauptZylinders (46) eingesetzten, in eine axiale Uafangsnut des zusätzlichen Kolbens (50) eingreifenden Anschlagzapfen (61) zur Begrenzung der axialen Bewegung dieses zusätzlichen Kolbens (50)<