DE7711449U1

DE7711449U1 - Hydraulische betaetigungseinrichtung, insbesondere fuer zweikreisbremsanlagen fuer kraftfahrzeuge

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Publication number: DE7711449U1
Application number: DE7711449U
Authority: DE
Original assignee: Francaise du Ferodo SA
Current assignee: Valeo SE
Priority date: 1976-04-12
Filing date: 1977-04-12
Publication date: 1977-10-27
Also published as: DE2716201A1; GB1580368A; US4312182A; IT1212315B; FR2391884B2; FR2391884A2

Description

PATENTANWÄLTE · ·

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Dl PL.- ING. H. BOHR DIPL.-ING. S. STAEGER PR rer. nat. R. KNEISSL

Patentanwälte Dr. Rndee ■ Bohr · Stoeger · 8 Mönchen 5 ■ Müllerstraße

1 2. APR. 1977

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MOIIeritroßo 31
Fernruf: (089|'2OiObO Telegramme: Claims MOnchen Telex: 523903 claim d

Moppe no. A 710 - Case 892/919

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Beschreibung zum Gebrauchsmustergesuch

der Firma SOCIETE ANONYME FRANCAISE DU FERODO

Paris / Frankreich

betreffend

"Hydraulische Betätigungseinrichtung, insbesondere für Zweikreisbremsanlage!! für Kraftfahrzeuge" .

Prioritäten: 12.4.76 und 10.12.76 - FRANKREICH

Die Neuerung bezieht sich auf eine hydraulische Betä~ tigungseinrichtung insbesondere für eine Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs mit aus Sicherheitsgründen zwei gesonderten Bremskreisen,, von denen jeder Bremszylinder umfaßt, die

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auf die verschiedenen Räder verteilt sind, wobei die hydraulische Betätigungseinrichtung einen Hauptzylinder mit einer ersten Kammer aufweist, deren Druck durch das Niederdrücken eines Hauptkolbens unter der wirkung eines Bremspedals gesteuert wird, welche erste Kammer einen Teil eines hydraulischen Druckraumes aus einem ersten Eremskreis bilaet, welche Betätigungseinrichtung ferner eine zweite Kammer aufweist, die einen Teil eines zweiten Druckraumes aus einem zweiten Breir.skreis bildet, welche zweite Kammer durch ein Hydrauliksystem mit einer Druckquelle beliefert v/erden kann, und wobei die Betätigungseinrichtung einen Plunger aufweist, dessen zwei entgegengesetzte Flächen den Drücken der beiden Druckräume ausgesetzt sind und ein Ventil bildet, das mit einem Sitz zusammenwirkt, um einen ringförmigen Durchlaß von veränderlichem Querschnitt zu begrenzen, der einerseits zwischen dem zweiten Druckrauin und andererseits eine Rückleitung zu einem Behälter angeordnet.ist, so daß unter aer Wirkung des Druckes, der durch den Hauptkolben im ersten Druckraum zur Bremsung ausgeübt wird, der Plunger eine Gleichgewichtsstellung einnimmt, in welcher der Durchlaßquerschnitt moduliert ist und dank welcher die Drücke in den beiden Druckräumen proportional (beispielsweise gleich) gehalten werden.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hydraulische Betätigungseinrichtung für eine Bremsanlage insbesondere für ein Kraftfahrzeug von der "vorstehend angegebenen Art zu entwickeln, bei welcher ausgezeichnete Leistungen im Betrieb sowohl unter normalen Bedingungen als auch beim Ausfallen eines der Kreise erhalten werden.

Eine neuerungsgemäße hydraulische Betätigungseinrichtung vor allem für eine Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs unter-

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scheidet sich vor allem dadurch, daß der Plunger in einem im Körper des Hauptaylinaers befindlichen Teil gelagert ist. Vorzugsweise weist der Plunger einen Kopf mit einer konischen ringförmigen Umfangsfläche zum Anpressen auf den Sitz auf und einen mittigen Vorderteil, der von dieser konischen Fläche umgeben ist und vorzugsweise eine konische Spitzbogenform hat, deren halber Winkel an der Spitze etwas größer als der halbe Winkel an der Spitze der konischen Fläche ist.

Infolge dieser Anordnung lassen sich ausgezeichnete Abflußbedingungen der Rückflußmenge von dem zweiten Druckraum zum Behälter mit einer geeigneten Modulation feststellen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform hat die konische Fläche einen halben Winkel an der Spitze zwischen 40° und 50° und vorteilhaft von etwa 4 5°, während der Spitzbogen einen halben Winkel an der Spitze zwischen 50° und 60°, vorteilhaft von etwa 55°, hat.

Vorzugsweise erstreckt sich der Kopf des Plungers in einen Hohlrau, der in einem Teil vorgesehen ist, welcher in den Körper des HauptZylinders eingesetzt ist und Durchlässe zur Verbindung dieses Hohlraums mit dem Behälter hat, die unabhängig von der Einbaustellung dieses Teils immer offen ist.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Neuerung ist der Hauptkolben des Hauptzylinders, der den Druck im ersten Druckraum bestimmt, zwischen der ersten Kammer gleichachsig zum Plunger so angeordnet, daß eine mechanische Stellvertretung im Falle einer Hydraulikstörung im ersten Druckraum ermöglicht wird, wobei der Hauptkolben durch eine erste Feder zurückgeholt wird und eine Stange auf-

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nimmt, die mit dem Plunger In Kontakt kommen kann und am Hauptkolben durch eine aweite Feder gehalten wird, die ohne Vorspannung ist und beim Eindrücken des Bremspedals die Rolle eines Widerstandssimulators spielt.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Neuerung hat das Ende des Plungers, das dem Druck des ersten Druckraums ausgesetzt ist, einen Querschnitt, der von demjenigen des dem zweiten Druckraum zugeordneten Sitzes abweicht. Hierdurch kann eine Verstärkungswirkung erzielt werden, oder, falls erforderlich, ein voller Ausgleich der Drücke in den beiden Druckräumen herbeigeführt werden.

Der Hauptkolben hat vorzugsweise die Form einer hohlen Hülse, in welcher ein Bund der Stange sitzt, die einen beweglichen Sitz für die zweite Feder bildet.

Bei einer abgeänderten Ausführungsform weist der Hauptzylinder eine Bohrung auf, die mit einer Schulter ausgebildet ist, gegen welche der eingesetzte Teil anliegt, wobei eine ringförmige Ausnehmung auf der Seite der ersten Kammer zwischen der Bohrung des HauptZylinders und dem Plunger begrenzt wird und eine Dichtung in der ringförmigen Ausnehmung eingesetzt wird, deren Aussenfläche gegen die Bohrung des Hauptzylinders angepreßt wird und deren Innenfläche gegen den Plunger gepreßt wird. Vorzugsweise hat die Dichtung im wesentlichen die Form eines U mit zwei Lippen, welche die Anlageflächen gegen die Bohrung des Zylinders un<? gegen den Plunger bestimmen und sich zur ersten Kair.mer erstrecken. \

Durch eine solche Anordnung wird nicht nur eine wirtschaft-

! lichere Bauform erzielt, da eine einzige Dichtung die Ar-

ι beit von zwei Dichtungen übernimmt, sondern, es werden auch

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die Dichtungsbedingungen verbessert. In der Tat wirkt der Druck der ersten Kammer direkt und symmetrisch auf die bei len Lippen der Dichtung und gewährleistet eine sehr gute Abdichtung durch die beiden Lippen.

Gemäß ebenfalls einem weiteren Merkmal der Heuerung sind Mittel vorgesehen, durch welche die Dichtung in axialer Stellung gehalten wird und die aus einer Rückholfeder für den Hauptkolben bestehen.

Vorzugsweise wirkt der Hauptkolben einerseits ständig mit der erwähnten Rückholfeder zusammen und andererseits beim Ausfallen des ersten Druckraums nach einem Eindrücken des Hauptkolbens mit einer zweiten Feder, die zwischen dem Hauptkolben und dem Plunger wirkt, um einen modulierten Widerstand hereinzubringen, der einen Gegendruck simuliert.

Es kann eine Druckquelle mit einer dauernden Förderung von volumetrischer Bauart vorgesehen werden oder auch von einer völlig anderen Bauart, insbesondere mit konstantem Druck.

Nachfolgend wird die Neuerung anhand beispielsweiser Ausführungsformen in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben und zwar zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht des HauptZylinders einer neuerungsgemäßen Betätigungseinrichtung, wobei die Hydraulikkreise schematisch dargestellt sind;

Fig. 2 eine Ansicht des Hauptzylinders im Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1;

Fig. 3 eine Ansicht in vergrössertem Maßstab des Kopfes

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des Plungers der Betätigungseinrichtung;

Fig. 4 eine Ansicht einer anderen Ausführungsform des Hauptzylinders der neuerungsgemäßen Betätigungsvorrichtung und die Hydraulikkreise in schematischer Darstellung;

Fig. 5 in vergrössertem Maßstab eine Ansicht des Plungers in der Ruhestellung;

Fig. 6 eine der Fig. 5 ähnliche Ansicht, bei welcher sich jedoch der Plunger in der Arbeitsstellung befindet;

Fig. 7 in vergrössertem Maßstab der dem Plunger zugeordneten Doppellippendichtung;

Fig. 8 eine der Fig.4 ähnliche Ansicht, jedoch einer abgeänderten Ausführungsform.

Bei der in Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsform, die beispielsweise eine Anwendung der Neuerung auf die Bremsung eines Kraftfahrzeugs zeigt, sind in Fig. 1 mit 10 und 10' die Vorderräder und mit 11 und 11' die Hinterräder eines Kraftfahrzeugs bezeichnet. Das rechte Vorderrad 10 v/eist einen Radzylinder 12 zum Anziehen der Bremse rechts vorne auf. Das linke Vorderrad 10' ist mit einem Radzylinder 12" zum Anziehen der Bremse vorne links versehen. Das rechte Hinterrad 11 trägt einen Radzylinder 13 zum Anziehen der Bremse rechts hinten, während das linke Hinterrad 11' mit einem Radzylinder 13' zum Anziehen der linken Hinterraubremse versehen ist.

Der Radzylinder 12' aar linken Vorderraabrense und der Rad-

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zylinder 13 der rechten Hinterradbremse sind mit zwei Leitungen 14 und 15 verbunden, die ihrerseits (Fig. 1 und 2) mit einer ersten Kammer 16 eines Hauptzylinders verbunden sind. Dieser bildet einen Teil der neuerungsgemäßen Betätigungseinrichtung und wird nachfolgend näher, beschrieben.

In gleicher Weise sind der Radzylinder 12 der rechten j Vorderradbremse und der Radzylinder 13' der linken Hinter- § radbremse mit zwei Leitungen 18 und 19 verbunden, die ihrerseits mit einer zweiten Kammer 20 des Hauptzylinders 17 verbunden sind, die zur ersten Kammer 16 gleichachsig ist.

Das Fahrzeug besitzt daher zwei voneinander unabhängige Bremskreise: 12', 13, 14, 15, 16 einerseits und 12, 13', 18, 19, 20 andererseits.

Die Kammer 16 wird durch einen Hauptkolben 21 unter Druck gehalten, der durch eine Stange 22 von einem Bremspedal (nicht dargestellt) aus betätigt werden kann.

Im Hauptzylinder 21 ist eine Stange 2 3 mit einem Bund 24 gelagert. Eine Feder 25, die sich im Hauptkolben 21 erstreckt, hat das Bestreben, den Bund 24 in Anlage gegen einen Ans^-:hlagring 26 zu halten. Die Stange 23 ist nach vorne durch einen überstehenden Teil 27 verlängert, der sich in die Kammer 16 erstreckt. Der Hauptkolben wirkt mit einer Rückholfeder 2 8 zusammen, die sich in der Kammer 16 erstreckt. Diese Feder 23 könnte ausserhalb des Hauptzylinder ε vorgesehen werden. Die Feder 2 5 hat bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine höhere Steifigkeit als die Feder 28. Die Feder 25 ist ohne Vorspannung, wenn der Bund 24 gegen den Anschlagring 26 anliegt.

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Ein Behälter 29 dient dazu, den Füllungszustand der Kammer 16 zu gewährleisten und steht mit dieser durch eine öffnung 29A in Verbindung, die offen ist, wenn sich der Hauptkolben 21 in der Ruhestellung befindet. Diese öffnung 2 9A ist durch den Hauptkolben 21 verschlossen, wenn dieser eingedrückt zu werden beginnt.

Die Kammer 20 wird durch eine Leitung 30 beliefert, die mit der Druckseite einer volumetrischen Pumpe 31 von dauernder Förderung 31 verbunden ist, welche mit einer Drehzahl angetrieben wird, die derjenigen des Kraftfahrzeugmotors gleich oder proportional ist, oder mit einer konstanten Drehzahl durch einen Elektromotor oder auch durch die Abtriebswelle des Wechselgetriebes mit einer zur Geschwindigkeit des Fahrzeugs proportionalen Drehzahl. Die Pumpe 31 ist an ihrer Saugseite durch eine Leitung 32 mit einem Behälter 33 verbunden.

Zwischen den Kammern 16 und 20 (Fig. 3) befindet sich ein Plunger 34 mit einem Endstück 35 und einem Kopf 36. Das Endstück 35 des Plungers 34 ist in einer Bohrung 37 eines zylindrischen Teils 38 gleitbar, der im Körper 17 angeordnet ist. Der Kopf 36 erstreckt sich in einen Hohlraum 39, der in dem Teil 38 vorgesehen ist und mit der Kammer 20 in Verbindung steht. Der Kopf 36 weist eine konische ringförmige Umfangsflache 40 auf, die mit einem Sitz 41 Zusammenwirkt. Dieser wird durch einen Ring 42 gebildet, der in den Teil 38 in Verlängerung des Hohlraums 39 eingesetzt ist. Im besonderen wird der Sitz 41 durch eine kreisförmige Kante an der öffnung der Innenbohrung 43 des Ringes 42 gebildet. Vor der konischen umfangsflache 40, die mit dem Sitz 41 zusammenwirkt, weist der Kopf 36 einen konischen spitzbogenförmigen Mittelteil 44 auf. Bei dem dargestellten Beispiel hat die konische Fläche 40 an der

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Spitze einen halben Winkel zwischen 40° und 50° und vorteilhaft von etwa 45°, während der konische Teil 44 an der Spitze einen halben VJinkel hat, der vorteilhaft zwischen 50° und 60° liegt und vorzugsweise etwa 55° beträgt, so daß er größer als der halbe Winkel an der Spitze der konischen Fläche 40 ist.

Der Teil 38 weist Bohrungen 45 auf, welche den Hohlraum 3;) mit einer Ringnut 4 5a verbinden, die am Umfang des Teils 38 vorgesehen ist. Diese Ringnut 4 5a steht unabhängig von der Einbaustellung des Teils 38 ständig mit einer Leitung 46 in Verbindung, die zum Behälter 33 zurückführt. Insbesondere in Fig. 1 ist ersichtlich, daß die hintere Endfläche 47 des Endstücks 35 des Plungers 34 dem Druck in der Kammer 16 ausgesetzt ist, an welcher Fläche die Stange 27 zur Anlage kommen kann.

Ferner ist ersichtlich, daß der Kopf 3 6 des Plungers 34 ein Steuerventil für einen Abflußweg zwischen einerseits der Kammer 20 und andererseits dem Hohlraum 39 bildet. Der Kopf 3 6 dient daher als Ausflußventil für die Pumpe 31 zum Behälter 33 über 30, 20, 40-41, 45, 45a und 46 und bestimmt daher ein Druckniveau in der Kammer 20. Dieser Druck wird seinerseits in den Radzylindern 12 und 13' über die Leitungen 18 und 19 entwickelt,

Der Plunger 34 wird seinerseits sowohl durch den Druck der Kammer 20 gesteuert, der auf den Kopf 36, gesehen in Fig.l, nach rechts wirksam wird, als auch durch den Druck der Kammer 16, der auf das Ende 47 des Endstücks 35, gesehen in Fig. 1, nach ILnks wirksam wird.

Bei dem dargestellten Baispiel ist der Durchmesser des Sitzes 41, d.h. der Durchmesser der Innenbohrung 43 des

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Ringes« 4 2 etwas kleiner, beispielsweise um etwa 5 %, als der Durchmesser der das Endstück 35 aufnehmenden Bohrung 37 vorgesehen. Dieser geringe Querschnittsunterschied ermöglicht es, im wesentlichen eine Angleichung der Drücke in der Kammer 16 und in der Kammer 20 unter der Wirkung des zwischen diesen Kammern angeordneten Plungers 34 zu erzielen. In der Tat wären, wenn die Querschnitte genau gleich wären, die Drücke wegen der Wirkung des Druckgefälles am Sitz nicht gleich.

Es können allgemein verschiedene Querschnitte an den Enden auch dafür vorgesehen werden, um eine genaue Angleichung der Drücke in den beiden Druckräumen zu erhalten, wie beschrieben, sowie dafür, absichtlich eine Verstärkungswirkung der Drücke herbeizuführen.

So lange der Fahrer nicht das Bremspedal drückt, hält die Feder 23 den Hauptkolben nach rechts, gesehen in Fig. 1, zurückgeschoben, so daß die Kammer 16 bei 2 9A mit dem Behälter 2 9 in Verbindung steht.

Der Plunger 3 4 nimmt seine vom Sitz 41 am weitesten abgelegene Stellung ein, die durch die Anlage des Kopfes 36 gegen eine Anschlagschulter 48 des Teils 38 (Fig. 3) bestimmt wird. Die Förderung der Pumpe 31 fließt aus der Kammer 20 durch die große Öffnung ab, die zwischen der konischen Fläche 40 und dem Sitz 41 vorgesehen ist, zum Behälter 4 6 und der Druck in der Kammer 20 ist praktisch ebenso wie der in der Kammer 16 Null. Unter diesen Bedingungen stehen die Radzylinder 12' und 13 mit dem Behälter 2 9 in Verbindung ebenso wie die Radzylinder 12 und 13' mit dem Behälter 33 in Verbindung stehen.

Wenn der Fahrer das Bremspedal niederdrückt, wird der

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Hauptkolben 21 nach links (gesehen in Fig. 1) vorbewegt und die öffnung 2 9A freigegeben, wodurch die Kammer 16 vom Behälter 29 getrennt wird. Die Kammer 16 erfährt eine Volumenverringerung entsprechend der Eindrücktiefe des Hauptkolbens 21, dessen Hub umso größer ist, je größer ihrerseits die Kraft am Pedal ist.

Der Druck steigt in dem durch 15, 14, 16, 12·, 13 gebildeten Druckraum, wodurch einerseits die Betätigung der Zylinder 12' und 13 zum Anziehen der entsprechenden Bremsen herbeigeführt wird und andererseits der Plunger 34, gesehen in Fig. 1 nach links geschoben wird.

Dies hat zur Folge, daß der Kopf 36 des Plungers 34 die Anschlagschulter 48 unter der Wirkung des Differenzdruckes verläßt und der Abstand zwischen der Fläche 40 und dem Sitz 41 verringert wird, wodurch der Austrittsquerschnitt der Kammer 20 zum Behälter 3 3 verringert wird, was eine Erhöhung des Druckes in der Kammer 20 zur Folge hat, der das Bestreben hat, gleich dem Druck in der Kammer in dem Maße gleichzubleiben, in welchem der letztere Druck seinerseits eine Erhöhung unter dem Schub des Hauptkolbens 21 anstrebt.

Wie ersichtlich, entspricht wegen des geringen Hubes des Kopfes 36 des Plungers 34, der mit dem Kreis 18, 19 zusammenwirkt, das Niederdrücken des Pedals lediglich dem Verbrauch des Kreises 14, 15, so daß die Bremsanlage unterstützt wird. Der Druck der Kammer 20 wird durch die Leitungen und 19 zu den Radzylindern 12 und 13' weitergeleitet und infolge der Gleichheit der Drücke in den Kammern 16 und entsteht der gleiche Druck in allen Radzylindern 12, 12', 13 und 13'.

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Infolge der konischen SpitzbogenSorm 44, die am vorderen Ende des Kopfes 36 vorgesehen ist, werden ausgezeichnete Betriebsleistungen erzielt. Insbesondere geschieht der Abfluß an der Stelle des Sitzes 41 unter guten hydraulischen Bedingungen und mit einem weitmöglichst verringerten Restdruck, wenn sich die Bremsanlage im Ruhezustand befindet.

Die neuerungsgemäße Bremseinrichtung weist ferner ausgezeichnete Sicherheitsbedingungen beim Ausfallen eines Kreises auf.

Wenn der Teil des Hydraulikkreises 14, 15, 12* und 13 ausfällt, wodurch der Druck in der Kammer 16 aufgehoben wird, wenn der Fahrer auf das Bremspedal drückt, wird der Hauptkolben 21, gesehen in Fig. 1, nach links zurückgeschoben, bis die Stange 27 in Anlage an dem Ende 4 7 des Endstückes 35 kommt. Die weitere Betätigung des Pedals hat ein zusätzliches Eindrücken des Hauptkolbens 21, gesehen in Fig. 1, nach links z.ur Folge, jedoch verläßt die Schulter 2 6 den Bund 24 und wird die Feder 25 zusammengedrückt, so daß ein modulierender Widerstand hereingebracht werden kann, der einen Gegendruck simuliert und es dadurch dem Fahrer ermöglicht, mit aller wünschenswerten Empfindlichkeit zu bremsen.

In der Tat hat dieser Vorgang keine Wirkung auf den Bremskreis 14, 15, 12' und 13, da dieser eine Störung hat, jedoch ermöglicht er eine Modulation der Annäherung der konischen Fläche 40 an den Sitz 41 und damit die Steuerung der Abflußmenge aus der Kammer 20 zum Behälter 46, was den Druckanstieg in dieser Kammer 20 und damit in den Radzylindern 12 und 13" zur Folge hat.

Für den Fall, daß die Pumpe 31 oder der Bremskreis 20, 18,

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19, 12 una 13' ausfallt, während der Bremskreis 16, 14, 15, 12' und 13 intakt bleibt, wird der Druckanstieg in der Kammer 16 auf den Plunger 34 wirksam und wird der letztere bis zum Anschlag der Fläche 40 gegen den Sitz 41 zurückgeschoben und der Druckanstieg in der Kammer 16 unter der Wirkung des Hauptkolbens 21 geschieht wie mit anem Hauptzylinder, wodurch der Druckanstieg in den Radzylindern 12' und 13 sichergestellt wird.

Fig. 4 bis 8 zeigen beispielsweise eine abgeänderte Ausführungsform zur Anwendung der Neuerung auf die Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs. In Fig. 4 sind die Vorderräder mit 110 und HO¹ bezeichnet, während die Hinterräder des Kraftfahrzeugs mit 111 und 111' bezeichnet sind.

Das rechte Vorderrad 110 weist zwei Radzylinder 112 und 113 zum Anziehen der rechten Vorderradbrense auf. Das linke Vorderrad HO¹ ist ebenfalls mit zwei Radzylindern 112' und 113' zum Anziehen der linken Vorderradbremse versehen. Das rechte Hinterrad 111 trägt einen Radzylinder 114 zum Anziehen der rechten hinteren Bremse, während das linke Hinterrad Hl¹ einen Radzylinder 114' zum Anziehen der linken Hinterradbremse trägt.

Die Radzylinder 112 und 112* sind durch eine Leitung 115 miteinander verbunden, während die Radzylinder 114 und 114' miteinander durch eine Leitung 116 verounden sind. Die Leitungen 115 und 116 sind durch'eine Leitung 117 miteinander verbunden, in der sich ein hinterer Bremsregler 113 befindet. Die Radzylinder 112, 112', 114 und 114' werden durch eine Leitung 119 beliefert, die an die Leitung 115 angeschlossen ist. Die Radzylinder 113 und 113' sind durch Leitungen 120 und 120' mit der gleichen Leitung 121 verbunden.

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Das Kraftfahrzeug besitzt daher zwei getrennte Bremskreise, nämlich einen ersten Bremskreis 113, 113·, 120, 120' und 121 und einen zweiten Bremskreis 119, 115, 112, 112', 117, 118, 116, 114, 114'.

In einem Hauptzylinder 122 befindet sich ein gleitbarer Hauotkolben 12 3, der durch ein (nicht dargestelltes) Bremspedal betätigt werden kann.

In dem Hauptkolben 123 ist eine Stange 124 mit einem Bund 125 gelagert. Eine Feder 126 erstreckt sich in dem Hauptkolben 123 und belastet den Bund 125 in Anlage gegen einen Anschlagring 127.

Die Stange 124 ist nach vorne durch einen abstehenden Teil 128 verlängert, der sich in einer Kammer 129 des Hauptzylinders erstreckt. Die Leitung 121, die mit den Radzylindern 113 und 113' durch die Leitungen 120, 120' verbunden ist, steht mit der Kammer 129 in Verbindung.

Der Hauptkolben 123 wirkt mit einer Rückhohlfeder 130 zusammen, die sich in der Kammer 129 erstreckt. Die Feder 126 hat bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine höhere Steifigkeit als die Feder 130. Die Feder 126 hat keine Vorspannung, wenn der Bund 125 gegen den Anschlagring 127 anliegt.

Ein Behälter 131 ist vorgesehen, um die Füllung der Kammer 129 sicherzustellen und steht mit dieser durch eine öffnung 132 in Verbindung, die offen ist, wenn der Hauptkolben 123 sich im Ruhezustand befindet. Diese Öffnung 132 wird durch den Hauptkolben 123 verschlossen, sobald dieser eingedrückt zu werden beginnt.

Der Hauptzylinder 122 weist vor der Kammer 129 eine zweite

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Kammer 133 auf, die von der ersten Kammer 129 durch einen Plunger 134 getrennt ist. Dieser (Fig. 4, 5 und 6) ist in einem ringförmigen Teil 135 gleitbar, der mit einer festen Stellung im Hauptzylinder 122 angeordnet ist.

Zu diesem Zweck befindet sich der ringförmige Teil 135 in Anlage gegen eine Schulter 136 des Hauptzylinders 122 und wird durch eine Hülse 137 gehalten, welche die Kammer 133 umgibt und wird im Hauptzylinder 122 durch einen Sprengring 138 gehalten.

Die zweite Kammer 133 steht mit der Leitung 119 in ständiger Verbindung durch eine Bohrung 139 im Plunger 134, durch einen ringförmigen mittigen Hohlraum 140 im Plunger 134, durch eine Leitung 141 in dem. eingesetzten ringförmigen Teil 135 und steht mit dem Hohlraum 140 durch eine Bohrung 14 5 im Hauptzylinder 122 in Verbindung sowie mit der Leitung 141.

Hieraus ergibt sich, daß der erste unabhängige Bremskreis, in dem sich die Radzylinder 113 und 113' befinden, durch den Druck der ersten Kammer 129 des Hauptzylinders gesteuert wird, während der zweite unabhängige Bremskreis die Radzylinder 112 und 112', 114 und 114' umfaßt, durch die zweite Kammer 133 des Hauptzylinders 122 betätigt wird.

Die Drücke in diesen Kammern 129 und 133 werden bei normalem Betrieb durch den Plunger 134 genau gleichgehalten, dessen beide Endabschnitte bei dem dargestellten Beispiel gleich sind. Wenn die beiden Abschnitte verschieden sind, sind die beiden Drücke proportional.

Der Plunger 134 ist in dem eingesetzten ringförmigen Teil

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135 gleitbar und besitzt eine Ruhestellung (Fig. 5), welche durch eine Ringscheibe 14 6 bestimmt wird, der einer Feder 147 zugeordnet ist. Letztere erstreckt sich in der Kammer 133 zwischen der Endwand bzw. dem Boden der Hülse und der Ringscheibe 146. Der Plunger 134 hat eine Arbeitsstellung (Fig. 6), in welche er sich in der Kammer 133 entgegen der Wirkung der Feder 14 7 vorbewegt.

In der Ruhestellung sowie in der Arbeitsstellung des Plungers 134 steht der Kanal 141, der mit der Leitung 119 des zweiten Bremskreises verbunden ist, ständig mit dem Hohlraum 140 (Fig. 5 und 6), d.h. mit der zweiten Kammer 133 in Verbindung.

Der Hohlraum 140 wirkt mit zwei Kanälen 149 und 150 zusammen, die in dem eingesetzten ringförmigen Teil 135 vorgesehen sind und einen Teil einer Rückführleitung und einer Druckleitung 152 bilden.

In der Ruhestellung der Fig. 5 stehen der Hohlraum 140 und damit die Kammer 133 und die Leitung 119 des zweiten Bremskreises mit dem Kanal 149 und der Rückführleitung 151 in Verbindung. In der Arbeitsstellung (Fig. 6) stehen der Hohlraum 140 und damit die Kammer 133 und die Leitung 119 des zweiten Bremskreises mit dem Kanal 150 und der Druckleitung 152 in Verbindung.

Der Rückführkanal 149 steht mit der Rücklaufleitung durch eine Leitung 153 in Verbindung, die im Hauptzylinder 122 vorgesehen ist, während der Kanal 150 mit der Druckleitung 152 durch einen Kanal 154 in Verbindung steht/ die im Hauptzylinder 122 vorgesehen ist.

In Fig, 4 bis 6 ist ersichtlich, daß der Kanal 150 zwei

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oder mehrere radiale Arme 155 und eine Ringnut 156 umfaßt.

Die Rücklaufleitung 151 und die Druckleitung 152 wirken mit einem Drucklieferanten 157 zusammen. Dieser besitzt einen Behälter 153, in welchen die Rücklaufleitung 151 mündet, und eine Quelle konstanten Druckes P, beispielsweise ein Druckspeicher 159. Eine Pumpe 160 fördert über eine Leitung 161 in den Behälter 158 und ist mit dem Druckspeicher 159 durcn einen Selbstschalter 162 verbunden. Dieser ist zwischen der Rücklaufleitung 151 und der Druckleitung 152 geschaltet, so daß durch die Pumpe 160, falls erforderlich, der Speicher 159 aufgeladen wird, während der Druck in der Druckleitung 152 im wesentlichen auf dem Wert P gehalten wird.

Bei der vorangehend beschriebenen Anordnung soll eine besonders wirksame Abdichtung einerseits zwischen dem Plunger 134 und dem eingesetzten ringförmigen Teil 135 und andererseits zwischen dem letzteren und dem Hauptzylinder 122 vorgesehen werden.

Wie sich aus Fig. 5 und 6 ergibt, ist eine ringförmige Ausnehmung 170 zwischen der Bohrung 171 der Kammer 129 des Hauptzylinders 122 und der zylindrischen Aussenwand 172 des Plungers 134 vorgesehen.

Eine ringförmige Dichtung 173 mit einer Doppelfunktion ist in der Ausnehmung 170 vorgesehen und weist eine Aussenf lache 17 4 auf, welche gegen die Bohrung 171 anliegt, und eine Innenfläche 175, die gegen die Wand 172 anliegt. Die Dichtung 173 hat im wesentlichen die Form eines U mit einem Steg 176, der gegen den Teil

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anliegt, und zwei Lippen mit Anlageflächen 174, 175, die sich zur Kammer 12 9 erstrecken.

Die Lippe 17 4 gewährleistet die Abdichtung bei 136 zwischen den Teilen 135 und 122, während die Lippe 175 die Abdichtung bei 172 zwischen den Teilen 134 und 135 sicherstellt. Die L'-Fonn mit den Lippen 174 und 175 und der Steg 17 6 eignet sich besonders gut für die Wirkungsweise das Plungers 134, dessen Hub sehr gering ist und etwa einige Millimeter beträgt- Das Profil der Dichtung 173 ermöglicht eine vernachlässigbare Reibung an der Wand 172 des Plungers 134.

Die Rückholfeder 130 des Hauptkolbens 123 dient dazu, die Dichtung 17 3 gegen den Teil 135 zu halten, für welchen Zweck die letzte Windung 130A der Feder 130, die dem Hauptkolben 123 entgegengesetzt ist, in der Aushöhlung der Dichtung 173, die zwischen den beiden Lippen 174 und 175 vorgesehen ist, mittels eines Ringes 177 (Fig. 5 bis 7) eingesetzt ist, der den Steg 176 der Dichtung 173 gegen den Teil 135 abstützt.

Der Ring 177 hat einen L-förmigen Querschnitt und v/eist, wie Fig. 7 zeigt, einen zylindrischen Teil 178 auf, dessen Ende 179 sich gegen den Steg 176 der Dichtung 173 abstützt. Dieses Ende 179 ist abgerundet, um eine Beschädigung des Steges 176 zu vermeiden. Der Ring 177 ist ferner mit einem ebenen Teil 180 in Form eines äusseren Bundes versehen, gegen den sich die letzte Windung 130A der Feder 130 abstützt. Der Bund 180 weist eine mittige ringförmige Eintiefung ISl zum Zentrieren der Windung 130A auf.

So lange der Fahrer nicht das Bremspedal drückt, hält die

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Feder 130 den Hauptkolben 123 nach rechts, gesehen in Fig. 4, wodurch die Kammer 129 bei 132 mit dem Behälter 131 in Verbindung gesetzt wird.

Der Plunger 134 nimmt die in Fig. 4 und 5 gezeigten Stellungen ein. Die Radzylinder 113 und 113' stehen mit dem Behälter 131 über 120, 120¹, 121, 129 und 132 in Verbindung, während die Radzylinder 112, 112', 114 und 114· mit dem Behälter 156 über 119, 145, 141, 140, 149, 153, 151 in Verbindung stehen.

Wenn der Fahrer das Pedal drückt, um zu bremsen, bewegt sich der Hauptkolben 123 nach links, gesehen in Fig. 4, und gibt die öffnung 132 frei, während er die Kammer vom Behälter 131 isoliert. Die Kammer 12 9 verringert ihr Volumen in dem ^laße, in welchem der Hauptkolben 123 eingedrückt wird, dessen Hub umso größer ist, je höher ihrerseits die Kraft des Pedals ist.

Der Druck steigt in dem geschlossenen Druckraum 12 9, 121, 120, 120', 113 und 113' an, was einerseits dazu führt, daß die Radzylinder 113 und 113' betätigt werden, und andererseits der Plunger 134 nach links, gesehen in Fig. 4, 5 und 6, entgegen der Wirkung der F^der 147 geschoben wird. Der Druck preßt die Lippen 174 und 175 der Dichtung 173 gegen 171 und 172.

Der Plunger 134 bewegt sich daher aus der in Fig. 5 gezeigten Ruhestellung in die in Fig. 6 dargestellte Arbeitsstellung, in welcher der Druckraum 112, 112¹, 115, 117, 118, 116, 114, 114', 119, 145, 141, 140, 139, 133 mit dem Kanal 150 und der Druckleitung 152 in Verbindung steht. Wenn die Herstellung dieser Verbindung beginnt, pflanzt sich der Druck des Speichers 159 in den erwähnten Druckraum fort. Es werden die Radzylinder 112, 112',

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114, 114' betätigt. Gleichzeitig widersetzt sich der Druck in der Kammer 133 der Eintiefung des Plungers 134, wodurch ein Gleichgewicht zwischen dem Druck in der Kammer 129 und dem Druck in der Kammer 133 hergestellt wird, während die Kanäle 155 verschlossen werden.

Das Anziehen der Bremsen unter der Wirkung der Radzylinder 112, 112', 114 und 114' mit Hilfe des Speichers 159 wird in Abhängigkeit von den Druckbedingungen in der Kammer moduliert, wodurch die Bedingungen einer wirklichen Bremsung bei den Radzylindern 113 und 113^! unter der direkten Wirkung des Hauptkolbens 123 erhalten werden.

In dem Falle, in welchem der erste Druckraum 113, 113', 120, 120¹, 121, 129 ausfällt, wodurch der Druck in der Kammer 129 aufgehoben wird, wird, wenn der Fahrer das Bremspedal drückt, der Hauptkolben 123, gesehen in Fig. nach links bewegt, bis die Stange 128 am Plunger 134 zur Anlage kommt. Die weitere Betätigung des Pedals hat eine zusätzliche Eintiefung des Kauptkolbens 123 nach links (Fig. 4) zur Folge. Der Anschlagring 127 verläßt den Bund 125 und wird die Feder 12 6 zusainnengedrückt, so daß ein modulierender Widerstand hereingebracht werden kann, der einen Gegendruck simuliert. Der Fahrer kann daher mit der vollen wünschenswerten Empfindlichkeit bremsen.

Beim Ausfall des Drucklieferanten 157 "oder des Druckraumes 112, 112¹, 115, 117, 118, 116, 114, 114«, 119, 145, 141, 140, 139, 133 wird der Druckanstieg in der Kammer 129 auf den Plunger 134 wirksam, so daß dieser bis zum Anschlag gegen die Abschlußwand 148 der Hülse 137 zurückgeschoben wird. Der Druckanstieg in der Kammer 129 unter der Wirkung des Hauptkolbens 123 geschieht dann wie bei

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einem Hauptzylinder herkömmlicher Art, wobei jedoch die Bremsung allein durch die Radzylinder 113 und 113' gewährleistet wird.

Bei der in Fig. 8 dargestellten Abänderungsform ist die Anordnung der in Verbindung mit Fig. 4 bis 7 beschriebenen ähnlich, jedoch ist der Ring 177 von L-formigem Querschnitt durch einen Ring 182 mit einem rinnenförmigen Querschnitt ersetzt.

Der Ring 182 weist zwei geneigte Flanken 183 und 184 auf, die gegen die Lippen 174 und 175 anliegen. Ferner weist er einen abgerundeten Boden 185 auf, der die beiden Flanken 183 und 184 verbindet. Der Boden 1G5 befindet sich von dem Steg 17 6 der Dichtung 17 3 in Abstand und nimmt zentriert die letzte Windung 130A der Feder 130 auf.

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Claims

A 7X0

S chutzans ρ r ti c he:

Hydraulische Betätigungseinrichtung, insbesondere für Zweikreis-Bremsanlagen für Kraftfahrzeuge, bei welcher ein Hauptzylinder eine erste Kammer aufweist, deren Druck durch das Eindrücken des Hauptkolbens unter der Wirkung eines Bremspedals gesteuert wird, welche erste Kammer einen Teil eines ersten hydraulischen Druckraums bildet, welcher einen ersten Bremskreis umfaßt, welche Einrichtung ferner eine zweite Druckkammer besitzt, die einen Teil eines zweiten Druckraums mit einem zweiten Bremskreis auf v/eist, die zweite Kammer durch eine Fluiddruckquelle beliefert werden kann und die Betätigungseinrichtung einen Plunger umfaßt, dessen beide entgegengesetzten Seiten den Drücken der beiden Druckräume ausgesetzt sind, der Hauptkolben in der ersten Kammer gleichachsig mit dem Plunger angeordnet ist, so daß eine mechanische Stellvertretung beim Ausfallen der Hydraulik im ersten Druckraum ermöglicht wird,

dadurch gekennzeichnet, daß der Plunger (34, 134) in einem Teil (38, 135) gelagert ist, der im Körper des Hauptzylinders (17, 122) angeordnet ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Plunger (34) einen Kopf (36) besitzt, welcher

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J -

mit einer konischen ringförmigen Umfangsflache (40) zur Anlage auf dem Sitz (41) eines vorderen Mittelteils (44) versehen ist, welcher von der konischen Anlagefläche umgeben ist und eine Spitzbogenform hat, deren halber Winkel an der Spitze etwas größer als der halbe Winkel an der Spitze der konischen Fläche ist.

Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die konische Fläche einen halben Winkel an der Spitze zwischen 40° und 50 und vorzugsweise von etwa 4 5° hat, während der halbe Winkel an der Spitze der Spitzbogenform zwischen 50° und 60° und vorzugsweise bei etwa 55° liegt.

4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die SpitzbogenCorm konisch ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptkolben (21) in der ersten Kammer (16) gleichachsig zum Plunger (34) angeordnet ist, und eine mechanische Stellvertretung beim Ausfallen der Hydraulik im ersten Druckraum (12', 1.3, 14, 15, 16) ermöglicht, wobei der Hauptkolben (21) durch eine erste Feder (28) zurückgeholt wird und eine Stange (23) aufnimmt, die mit dem Plunger (34) in Kontakt kommen kann, welche Stange am Hauptkolben durch eine zv/eite Feder (25) gehalten wird, die keine Vorspannung hat und die Rolle eines Widerstandssimulators beim Niederdrücken des

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Bremspedals spielt.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptkolben die Form einer hohlen Hälse hat, in welcher sich ein Bund (24) der Stange (23) befindet, der einen beweglichen Sitz für die zweite Feder bildet.

7. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende des Plungers (34), das dem Druck des ersten Druckraumes ausgesetzt ist, einen Querschnitt hat, der von demjenigen eines dem zweiten Druckraum zugeordneten Sitzes verschieden ist.

Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptzylinder (122) eine Bohrung hat, die eine Schulter (136) aufweist, gegen welche das Einsatzstück

(135) anliegt, eine ringförmige Ausnehmung (170) auf der Seite der ersten Kammer (129) zwischen der Bohrung des Hauptzylinders und dem Plunger (134) begrenzt ist, und daß eine Dichtung (173) in die ringförmige Ausnehmung eingesetzt ist, deren Aussenfläche gegen die Bohrung

(171) des Hauptzylinders (122) anliegt, v/ährend eine Innenfläche gegen den Plunger anliegt.

9. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (173) einen im wesentlichen U-formigen Querschnitt mit zwei Lippen (174, 175) hat, welche Anlageflächen gegen die Bohrung des Zylinders und gegen

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S.A. Francaise du Ferodo

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den Plunger bilden und sich zur ersten Kammer erstrecken.

10. Einrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß Abstützmittel (178, 182) vorgesehen sind, um die Dichtung in axialer Stellung zu halten.

11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützmittel eine Rückholfeder (I30) für den Hauptkolben (123) aufweisen, die zwischen dem Hauptkolben und der Dichtung so angeordnet ist, daß er gegen das Einsatzstück (135) gehalten ist.

12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die der Dichtung benachbarten Mündungen der Feder sich gegen einen Ring (127) abstützen, der gegen die Dichtung zwischen den beiden Lippen derselben anliegt.

13- Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (178) einen L-förmigen Querschnitt hat.

14. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (182) einen rinnenförmigen Querschnitt hat.

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15· Einrichtung nach den Ansprüchen 11 - 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptkolben (123) einerseits ständig mit der Rückholfeder (123) zusammenwirkt, und andererseits beim Ausfallen des ersten Druckraumes (113, 113', 120, 120», 121, 129) nach einem Eindrücken des Hauptkolbens (123) mit einer zweiten Feder (147)> welche gegen den Hauptkolben und den Plunger (134) wirkt, um einen modulierenden Widerstand hereinzubringen, der einen Gegendruck simuliert.

PATENTA N WALTE

DR.-1NQ. H. FINCKE, DIPL.-ING. H. BOHR DIPU-INQ. S. STAEQER, DR. ror. nut. R- KNEISSU

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